鈷鎳冶金

鈷鎳作為戰略資源在工業中的地位大大提高,在硬質合金、功能陶瓷、催化劑、軍工行業、高能電池方面套用廣泛,有工業味素之稱。鈷鎳的生產以濕法冶金為主。主要分為以下四個步驟。
一、浸出。作為濕法冶金的第一步,浸出率的高低直接決定效率以及效益。原礦經過破碎、篩選、富集以及其他處理以後,將礦物裡面的有價金屬轉移到溶液中的過程。在鈷鎳生產中浸出主要有酸性浸出、氯化浸出、氨浸出以及高壓氧浸等等。主要用到的輔料有濃硫酸、濃鹽酸、氯氣,二氧化硫、氨水、空氣、氯酸鈉、雙氧水、二氧化錳、亞硫酸鈉等等。一般鈷鎳礦主要有硫化礦以及氧化礦,特別是硫化礦多半生有其他金屬,所以在浸出時不僅要考慮鈷鎳的浸出,還要考慮其他有價金屬的綜合回收利用。
二、除雜。除雜是鈷鎳冶金中產品保障的重要過程。對於一些大量的雜質離子,比如鐵離子、鋁離子,主要考慮化學除雜法,直接加碳酸鈉或者氫氧化鈉調節pH在3.5-4.0,由於二價鐵沉澱pH比較高,所以一般會加氧化劑使得二價鐵氧化成三價鐵,對於除鐵還有黃鐵鈉礬法。對於鉛鎘銅一般會採用硫化鈉除雜,一般調節pH在1.8-2.0左右。當然由於考慮到綜合回收,可以先用其他萃取劑在較低pH撈銅後再除其他雜質。對於錳、鋅、少量的鐵鋁錳鉻,可以用萃取法除去。常見的萃取劑有P204、P507、cyanex272。
三、前驅體的合成。萃取生產合格的鈷鎳溶液,需用沉澱劑生產前驅體,主要的前驅體是碳酸鹽、草酸鹽。如若生產晶體,如硫酸鎳晶體、硫酸鈷晶體等,則不需要這一步,直接濃縮蒸髮結晶。一般合成前驅體採用對加方式,控制一定的過程pH以及終點pH,反應溫度,反應時間等。控制一定的形貌,粒徑等。
四、還原。如果直接選用高壓氫還原,則不需要合成這一步。如果用高溫氫還原,則把前驅體破碎後,在還原爐中控制一定的溫度和氣流量,然後破碎,真空包裝。

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