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Patent Searching and Data


Title:
NICKEL HYDROXIDE PRODUCT AND PREPARATION METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/027888
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a nickel hydroxide and preparation method thereof, the method comprising: (a) contacting first nickel hydroxide slurry and sodium hydroxide to obtain alkaline slurry; (b) contacting the alkaline slurry and a solution containing nickel sulfate to obtain immersion nickel slurry; (c) returning at least a part of the immersion nickel slurry to step (a) as the first nickel hydroxide slurry so as to repeat steps (a) and (b) at least once; and (d) separating nickel hydroxide from the remainder of the immersion nickel slurry.

Inventors:
LU YEDA (CN)
SUN NINGLEI (CN)
LIU CHENG (CN)
WANG KUITING (CN)
LIU GUO (CN)
PENG JIANHUA (CN)
ZHANG WEN (CN)
LIU JINSHAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2014/085142
Publication Date:
March 05, 2015
Filing Date:
August 26, 2014
Export Citation:
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Assignee:
CHINA ENFI ENG CORP (CN)
International Classes:
C01G53/04; C22B3/46
Foreign References:
CN102061387A2011-05-18
JP2012140668A2012-07-26
CN101230422A2008-07-30
Other References:
See also references of EP 3040311A4
Attorney, Agent or Firm:
TSINGYIHUA INTELLECTUAL PROPERTY LLC (CN)
北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种制备氢氧化镍的方法, 其特征在于, 包括:

(a) 使第一氢氧化镍矿浆与氢氧化钠接触, 以便获得加碱矿浆;

(b) 将所述加碱矿浆与含有硫酸镍的溶液接触, 以便获得沉镍矿浆;

( C) 将所述沉镍矿浆的至少一部分返回至步骤 (a ) 作为所述第一氢氧化镍矿浆, 以 便重复步骤 (a) 和 (b) 至少一次; 以及

(d) 从所述沉镍矿浆的剩余部分分离氢氧化镍。

2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在步骤 (b) 和 (c) 之间进一步包括: (b-1 ) 将所述沉镍矿浆进行沉降处理, 以便获得沉镍后液和第二氢氧化镍矿浆, 并且步骤 (c) 中, 将所述第二氢氧化镍矿浆的至少一部分返回至步骤 (a) 作为所述 第一氢氧化镍矿浆。

3、根据权利要求 2所述的方法, 其特征在于, 在将所述第二氢氧化镍矿浆的至少一部 分返回至步骤(a)之前, 将所述第二氢氧化镍矿浆的至少一部分与所述沉镍后液的至少一 部分混合。

4、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在步骤 (d) 中, 通过脱水, 从所述沉 镍矿浆的剩余部分分离氢氧化镍。

5、根据权利要求 4所述的方法, 其特征在于, 所述脱水是通过沉降和压滤的至少之一 进行的。

6、 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 在步骤 (a) 中, 在 40摄氏度 ~80摄 氏度的温度下, 将所述第一氢氧化镍矿浆与所述氢氧化钠溶液接触 30秒钟 ~60分钟。

7、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在步骤 (a) 中, 所述氢氧化钠溶液的 浓度为 20 g/L - 250 g/L。

8、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在步骤 (b) 中, 所述含有硫酸镍的溶 液是红土矿的硫酸浸出液。

9、 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 在步骤 (b) 中, 在 40摄氏度 ~80摄 氏度的温度下, 使所述加碱矿浆与所述含有硫酸镍的溶液接触 30分钟 ~60分钟。

10、 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 步骤 (b) 进一步包括在所述加碱矿 浆与含有硫酸镍的溶液接触后进行陈化处理。

11、 根据权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 进行所述陈化处理 3~4小时。

12、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 步骤 (a) 和步骤 (b) 是在相同的容 器中进行的。 13、 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 步骤 (b) 是在串联的多个反应槽中 进行的。

14、 根据权利要求 13所述的方法, 其特征在于, 步骤(b)是在串联的 4~6个反应槽 中进行的。

15、 根据权利要求 14所述的方法, 其特征在于, 在所述串联的 4~6个反应槽的第一 个反应槽中, 使所述含有硫酸镍的溶液与所述加碱矿浆接触; 并且

在所述串联的 4~6个反应槽的其余反应槽中, 不再添加新的所述加碱矿浆。

16、 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 所述步骤 (a) 是在加料管道中进行 的。

17、 根据权利要求 2所述的方法, 其特征在于, 在步骤(b-1 ) 中, 所述沉降是在浓密 机中进行的, 以便分别获得溢流和底流沉淀, 其中, 所述溢流作为所述沉镍后液, 所述底 流沉淀构成所述第二氢氧化镍矿浆。

18、根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在步骤(c)中, 重复步骤(a)和(b) 至少三次。

19、根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在步骤(c)中, 重复步骤(a)和(b)

3~16次。

20、 一种氢氧化镍制品, 其特征在于, 所述氢氧化镍制品是通过权利要求 1~19任一 项所述的方法获得的。

21、 根据权利要求 20 所述的氢氧化镍制品, 其特征在于, 所述氢氧化镍制品的含水 量为 70重量%以下。

22、 根据权利要求 20 所述的氢氧化镍制品, 其特征在于, 所述氢氧化镍制品中氢氧 化镍的粒度为 5微米 ~25微米。

Description:
氢氧化镍制品及其制备方法

技术领域

本发明涉及化工领域, 具体的, 涉及氢氧化镍制品及其制备方法。 背景技术

从含有镍、 钴、 锰、 镁溶液中沉淀镍、 钴通常采用氢氧化钠为沉淀剂, 反应产物为氢 氧化镍、 氢氧化钴和硫酸钠。 采用氢氧化钠的优点是生成的氢氧化镍含镍、 钴高, 较易溶 解, 使用药剂及进一步处理时无有害物质生成。 氢氧化钠沉淀镍、 钴的缺点是沉淀物的沉 降、 过滤性能差, 滤饼含水高。 这一特点造成多种技术经济指标变差: 需要采用较大直径 的沉降器或浓密机和采用较高的压力和较大面 积的压滤机, 如果需要远程运输, 则需要增 加存储空间和增加包装费, 并加大运输费用。 此外高含水率还会造成下一步酸溶产出溶液 镍、 钴浓度较低, 进而增加后续处理费用。

因而, 目前从含有镍的溶液中制备氢氧化镍的方法仍 有待改进。 发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问 题之一或至少提供一种有用的商业选 择。 为此, 本发明的一个目的在于提出能够有效制备含水 量较低的氢氧化镍的方法。

本发明是发明人基于以下事实发现的: 采用氢氧化钠并按常规方法沉淀镍、 钴, 生成 凝胶状的氢氧化镍, 因而矿浆沉降性能差, 过滤困难, 产出滤饼含水较高 (约含水 70%~75% )。 理论上, 氢氧化镍中镍的含量为 63.32%, 而实际氢氧化镍由于含有其他杂 质及其碱式盐, 使得氢氧化镍中镍的含量为 40%左右。 以此计算 1 吨镍折合氢氧化镍 2.5 吨,而其含水量高达 5.83吨〜 7.5吨。如果将滤饼含水降至 55%,则一吨镍含水可降至 3.06 吨。 即便只是将含水量降至 70%以下, 也可以大大降低含水量, 方便后续的处理和运输, 减少处理、 运输成本。

在本发明第一方面, 本发明提出了一种制备氢氧化镍的方法。 根据本发明的实施例, 该方法包括:

( a ) 使第一氢氧化镍矿浆与氢氧化钠接触, 以便获得加碱矿浆;

( b ) 将所述加碱矿浆与含有硫酸镍的溶液接触, 以便获得沉镍矿浆;

( c) 将所述沉镍矿浆的至少一部分返回至步骤 (a ) 作为所述第一氢氧化镍矿浆, 以 便重复步骤 (a ) 和 (b ) 至少一次; 以及

( d ) 从所述沉镍矿浆的剩余部分分离氢氧化镍。 根据本发明实施例的制备氢氧化镍的方法, 可以有效地利用氢氧化钠作为沉淀剂, 从 含有镍离子的溶液制备氢氧化镍, 并且先制备加碱矿浆, 再用加碱矿浆与含有硫酸镍的溶 液接触, 能够意外地使得到的沉镍矿浆的沉降性能得到 极大改善, 从而降低最终氢氧化镍 制品的含水量; 此外, 所得到的氢氧化镍能在加碱矿浆中已有的氢氧 化镍表面沉积, 形成 更大颗粒、 更致密的氢氧化镍颗粒, 因此产品更容易沉降、 滤饼含水量明显降低, 由此, 不仅拥有氢氧化钠作为沉淀剂制备的氢氧化镍 含镍高的优点, 又可以解决氢氧化钠作为沉 淀剂所生成的氢氧化镍沉降、 过滤性能差, 滤饼含水高的缺点。

根据本发明的实施例, 上述制备氢氧化镍的方法可以具有下列附加技 术特征: 在本发明的一个实施例中, 在步骤 (b) 和 (c) 之间进一步包括: (b-1 ) 将所述沉镍 矿浆进行沉降处理, 以便获得沉镍后液和第二氢氧化镍矿浆, 并且步骤(C) 中, 将所述第 二氢氧化镍矿浆的至少一部分返回至步骤(a) 为所述第一氢氧化镍矿浆。 由此, 可以进 一步提高制备氢氧化镍的效率, 降低所得到氢氧化镍的含水量。

在本发明的一个实施例中, 在将所述第二氢氧化镍矿浆的至少一部分返回 至步骤 (a) 之前, 将所述第二氢氧化镍矿浆的至少一部分与所述 沉镍后液的至少一部分混合。 由此, 可以进一步提高制备氢氧化镍的效率, 降低所得到氢氧化镍的含水量。

在本发明的一个实施例中, 在步骤(d) 中, 通过脱水, 从所述沉镍矿浆的剩余部分分 离氢氧化镍。 由此, 可以进一步提高制备氢氧化镍的效率, 降低所得到氢氧化镍的含水量。

在本发明的一个实施例中, 所述脱水是通过沉降和压滤的至少之一进行的 。 由此, 可 以进一步提高制备氢氧化镍的效率, 降低所得到氢氧化镍的含水量。

在本发明的一个实施例中, 在步骤 (a) 中, 在 40摄氏度 ~80摄氏度的温度下, 将所 述第一氢氧化镍矿浆与氢氧化钠溶液接触 30秒钟 ~60分钟。 由此, 可以获得具有较好活性 的加碱矿浆, 进而提高制备氢氧化镍的效率。

在本发明的一个实施例中, 在步骤 (a) 中, 所述氢氧化钠溶液的浓度为 20 g/L ~ 250 g/L。 由此, 可以获得具有较好活性的加碱矿浆, 进而可以提高制备氢氧化镍的效率。

在本发明的一个实施例中, 在步骤 (b) 中, 在 40摄氏度 ~80摄氏度的温度下, 将加 碱矿浆与含有硫酸镍的溶液接触 30分钟 ~60分钟。 由此, 可以使得加碱矿浆与含有硫酸镍 的溶液在最佳的温度和时间条件下进行接触, 以便获得沉镍矿浆, 从而提高沉镍矿浆中氢 氧化镍沉淀的纯度和量, 进而提高制备氢氧化镍的效率。

在本发明的一个实施例中,在步骤(b)中,含 硫酸镍的溶液为红土矿的硫酸浸出液。 发明人惊奇地发现, 利用本发明实施例的制备氢氧化镍的方法, 能够适用于从各种含有复 杂成分的溶液中, 有效地制备含水量低的氢氧化镍, 即使该溶液含有其他可以与氢氧化钠 溶液反应并且形成沉淀的金属离子。 并且能够有效地利用红土矿的硫酸浸出液中的 其他成 分来提高本发明制备氢氧化镍的效率, 降低氢氧化镍产品的含水量。

在本发明的一个实施例中, 步骤(b)进一步包括在所述加碱矿浆与含有硫 镍的溶液 接触后进行陈化处理。 优选地, 进行所述陈化处理 3~4小时。 由此, 可以提高沉镍矿浆中 沉淀物的粒径, 从而可以进一步脱水和致密化, 有利于提高后续沉降或过滤处理的效果。

在本发明的一个实施例中, 步骤 (a) 和步骤 (b) 是在相同的容器中进行的。 由此, 可以提高制备氢氧化镍的效率, 减少设备投资。

在本发明的一个实施例中, 步骤(b)是在串联的多个反应槽中进行的。 在本发明的一 个实施例中, 步骤 (b) 是在串联的 4~6个反应槽中进行的。 在本发明的一个实施例中, 在所述串联的 4~6个反应槽的第一个反应槽中,使所述含有硫 酸镍的溶液与氢氧化镍接触; 以及在所述串联的 4~6个反应槽的其余反应槽中, 不再添加氢氧化钠。 由此, 可以进一步 提高沉镍矿浆中沉淀物的粒径, 从而可以进一步脱水和致密化, 有利于提高后续沉降或过 滤处理的效果。

根据本发明的一个实施例, 所述步骤(a)是在加料管道中进行的。 在所述加料管道中 使第一氢氧化镍矿浆与氢氧化钠接触, 以便向所述反应槽中加入所述加碱矿浆, 由此, 可 以提高制备氢氧化镍的效率。

在本发明的一个实施例中, 在步骤 (b-1 ) 中, 所述沉降是在浓密机中进行的, 以便分 别获得溢流和底流沉淀, 其中, 所述溢流作为所述沉镍后液, 所述底流沉淀构成所述第二 氢氧化镍矿浆。 由此, 可以进一步提高沉降的效率, 以及后续所得到的加碱矿浆的活性。

在本发明的一个实施例中, 在步骤 (c) 中, 重复步骤 (a)和 (b) 至少三次。 在本发 明的一个实施例中, 在步骤 (c) 中, 重复步骤 (a) 和 (c) 3-16次。 经过如此循环沉镍 反应, 可以提高氢氧化镍沉淀的量, 进而提高制备氢氧化镍的效率并且降低最终获 得氢氧 化镍产品的含水量, 同时降低氢氧化镍制品的后处理、 仓储、 运输成本。 在本发明的第二方面, 本发明提出了一种氢氧化镍制品。 根据本发明的实施例, 所述 氢氧化镍制品是通过前面所述的方法获得的。 根据本发明的实施例, 所述氢氧化镍制品的 含水量为 70重量%以下。 根据本发明的实施例, 所述氢氧化镍制品中氢氧化镍的粒度为 5 微米 ~25 微米。 由此, 不仅拥有氢氧化钠作为沉淀剂制备的氢氧化镍 含镍高的优点, 又可 以解决氢氧化钠作为沉淀剂所生成的氢氧化镍 沉降、 过滤性能差, 滤饼含水高的缺点, 从 而获得高品质、 含水量低的氢氧化镍制品。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部 分给出, 部分将从下面的描述中变得明 显, 或通过本发明的实践了解到。 附图说明

本发明的上述和 /或附加的方面和优点从结合下面附图对实施 的描述中将变得明显和 容易理解, 其中:

图 1是根据本发明一个实施例的制备氢氧化镍的 法的流程示意图; 以及

图 2是根据本发明又一个实施例的制备氢氧化镍 方法的流程示意图。 具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例, 所述实施例的示例在附图中示出, 其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相 同或类似功能的元件。 下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的, 旨在用于解释本发明, 而不能理解为对本发明的限制。

在本文中所使用的术语"第一"、 "第二 "仅用于描述目的, 而不能理解为指示或暗示相对 重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量 。 由此, 限定有"第一"、 "第二"的特征可以明 示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在 本发明的描述中, "多个"的含义是两个或两个 以上, 除非另有明确具体的限定。

下面参考图 1, 对根据本发明实施例的制备氢氧化镍的方法进 行描述。 在该图 1 中, 虚线表示可以选择的步骤。 根据本发明的实施例, 该方法包括:

S100: 将氢氧化镍矿浆与氢氧化钠溶液进行接触, 以便获得加碱矿浆;

在本步骤中, 通过将含有氢氧化镍的矿浆与氢氧化钠接触, 可以得到加碱矿浆。 发明 人惊奇地发现, 在将该加碱矿浆与含有硫酸镍的溶液接触, 例如混合时, 能够有效地提高 氢氧化镍沉淀的粒径, 从而可以进一步降低氢氧化镍最终产品的含水 量。 发明人推测, 是 由于氢氧化钠与氢氧化镍矿浆的预先接触, 可以提高氢氧化镍矿浆中氢氧化镍成分聚集新 生成氢氧化镍的能力。

这里所使用的术语"氢氧化镍矿浆 "应做广义理解,其指任何含有氢氧化镍的混 液。根 据本发明的一个实施例, 可以采用红土矿硫酸浸出液的沉镍产物。 由此, 可以进一步利用 红土矿浸出液中的其他金属元素来提高加碱矿 浆的活性。

根据本发明的实施例, 本发明的方法可以连续进行, 因此, 在实践中, 可以采用步骤 ( b ) 中所得到的沉镍矿浆的至少一部分(例如, 可以是沉降后得到的氢氧化镍矿浆, 即第 二氢氧化镍矿浆)作为本步骤中使用的氢氧化 镍矿浆(第一氢氧化镍矿浆)。 由此, 可以进 一步提高所得到的加碱矿浆的活性。

根据本发明的实施例, 在本步骤中所采用的"氢氧化镍矿浆 "也可以通过下列步骤获得 的: 首先, 将红土矿硫酸浸出液进行沉镍反应, 例如通过将红土矿硫酸浸出液与氢氧化钠 混合, 得到沉镍反应产物; 接下来, 将所得到的沉镍反应产物进行固液分离, 例如通过沉 降处理, 以便除去上清液得到氢氧化镍矿浆。 由此, 可以进一步提高所得到的加碱矿浆的 活性。

需要说明的是, 通常认为红土矿浸出液, 例如硫酸浸出液中的其他金属成分对于氢氧 化镍的制备会造成不利影响。 但是, 本发明的发明人惊奇地发现, 在本发明中, 采用红土 矿浸出液, 例如硫酸浸出液在经过沉镍后所得到的含有氢 氧化镍的产物作为晶种的活性显 著高于其他来源的材料, 能够有效地降低氢氧化镍产品的含水量。

在本文中所使用的术语"接触"应做广义理解, 可以是任何能够使反应物发生预期的反 应的形式, 例如, 可以通过将反应物在容器中进行混合而实现相 应的化学或者物理反应。 根据本发明的一个实施例, 用于实现氢氧化镍矿浆与氢氧化钠溶液进行接 触例如混合的反 应容器的类型并不受特别限制, 可以为本领域常用的各种加碱容器, 根据本发明的一些实 施例, 该反应容器可以为加碱槽。 根据发明实施例的氢氧化镍矿浆与氢氧化钠溶 液在该加 碱槽中进行充分接触混合, 从而有效地获得加碱矿浆, 提高所得到加碱矿浆的活性, 进而 可以提高制备氢氧化镍的效率。

根据本发明的实施例, 在该步骤中可以采用的氢氧化钠溶液的浓度并 不受特别限制, 只要可以与氢氧化镍矿浆充分进行沉镍反应, 本领域的技术人员可以进行适当调节。 根据 本发明的具体实施例, 发明人惊奇地发现氢氧化钠的浓度为 20 g/L~250 g/L的浓度时, 可 以使得氢氧化镍矿浆与氢氧化钠溶液以适合的 物质比例进行接触, 并在最佳配比以及浓度 条件下获得沉镍矿浆, 进而可以提高制备氢氧化镍的效率。

根据本发明的实施例, 氢氧化镍矿浆与氢氧化钠溶液接触的条件不受 任何限制, 只要 可以使得氢氧化镍矿浆与氢氧化钠溶液在第一 容器中充分接触混合从而获得加碱矿浆, 本 领域技术人员可以根据反应情况调节具体的反 应时间和温度, 根据本发明的一些实施例, 发明人经过大量的实验发现,在 40摄氏度 ~80摄氏度的温度下,使含有少量镍离子和 Mg、 Mn离子的溶液与氢氧化钠溶液接触 0.5分钟 ~60分钟, 从而可以有效地获得加碱矿浆。 由 此, 氢氧化镍矿浆与氢氧化钠溶液可以在最佳的温 度和时间条件下进行接触, 以便获得具 有较好活性的加碱矿浆, 进而提高制备氢氧化镍的效率。

在本发明的一个实施例中, 在设置有搅拌装置的容器中进行所述第一氢氧 化镍矿浆与 氢氧化钠混合。 由此, 可以获得具有较好活性的加碱矿浆, 进而提高制备氢氧化镍的效率。 在本发明的一个实施例中, 步骤 S100和步骤 S200是在相同的容器中进行的。 由此, 可以 提高制备氢氧化镍的效率。

S200: 将所得到的加碱矿浆与含有硫酸镍的溶液进行 接触, 以便获得沉镍矿浆; 在该步骤中, 可以采用的含有镍离子的含有硫酸镍的溶液的 来源并不受特别限制, 可 以是任何形式或者来源的含有硫酸镍的溶液, 只要其含有镍离子即可。 根据本发明的一些 实施例, 所述含有镍离子的溶液为红土矿浸出液。

发明人惊奇地发现, 利用本发明的制备氢氧化镍的方法, 能够有效地利用成分复杂的 红土矿浸出液制备氢氧化镍, 节省了能源, 降低了制备氢氧化镍的成本, 保护了环境。

在本发明的一个实施例中, 在步骤 S200中, 在 40摄氏度 ~80摄氏度的温度下, 将加 碱矿浆与含有硫酸镍的溶液接触 30分钟 ~60分钟。 由此, 可以使得加碱矿浆与含有硫酸镍 的溶液在最佳的温度和时间条件下进行接触, 以便获得沉镍矿浆, 从而提高沉镍矿浆中氢 氧化镍沉淀的纯度和量, 进而提高制备氢氧化镍的效率。

在本发明的一个实施例中, 在步骤 S200 中, 含有硫酸镍的溶液为红土矿的硫酸浸出 液。 发明人惊奇地发现, 利用本发明实施例的制备氢氧化镍的方法, 能够适用于从各种含 有复杂成分的溶液中, 有效地制备含水量低的氢氧化镍, 即使该溶液含有其他可以与氢氧 化钠溶液反应并且形成沉淀的金属离子。 并且能够有效地利用红土矿的硫酸浸出液中的 其 他成分来提高本发明制备氢氧化镍的效率, 降低氢氧化镍产品的含水量。

在本发明的一个实施例中, 步骤 S200进一步包括将步骤(b) 中的反应混合物陈化处 理, 优选进行 3~4小时。 由此, 可以提高沉镍矿浆中沉淀物的粒径, 从而可以进一步脱水 和致密化, 有利于提高后续沉降或过滤处理的效果。

在本发明的一个实施例中, 步骤 S200是在串联的多个反应槽中进行的。 在本发明的 一个实施例中, 步骤 S200是在串联的 4~6个反应槽中进行的。在本发明的一个实施例 中, 在所述串联的 4~6个反应槽的第一个反应槽中,使所述含有硫 酸镍的溶液与氢氧化镍接触; 以及在所述串联的 4~6个反应槽的其余反应槽中, 不再添加氢氧化钠, 以便进行陈化处理 3-4 小时。 由此, 可以进一步提高沉镍矿浆中沉淀物的粒径, 从而可以进一步脱水和致密 化, 有利于提高后续沉降或过滤处理的效果。

根据本发明的实施例, 将加碱矿浆与含有硫酸镍的溶液进行接触的反 应容器不受特别 限制, 可以为本领域常用的各种沉镍容器, 根据本发明的一些实施例, 反应容器可以为沉 镍槽。 根据本发明的另一些实施例, 对于连续操作可以采用 4~6个串联的沉镍槽, 从而使 得加碱矿浆与含有硫酸镍的溶液充分接触反应 从而获得沉镍矿浆。 根据本发明的实施例, 通过采用 4~6个沉镍槽进行沉镍反应, 陈化过程可以在第 2及以后各槽中进行。 需要说明 的是, 发明人发现由于沉淀反应生成的沉淀物颗粒很 小, 或成胶体粒子, 为了使细小颗粒 变成大颗粒, 可以采用延长反应时间并进一步脱水或致密化 的方式, 从而有利于沉降或过 滤, 并有效地降低所制备的氢氧化镍的含水量。

S300: 将沉镍矿 进行沉降, 以便获得沉镍后液和第二氢氧化镍矿浆; 根据本发明的实施例, 在通过将含有硫酸镍的溶液与加碱矿浆混合, 并反应得到含有 氢氧化镍沉淀的沉镍矿浆之后。 可以将所得到的沉镍矿浆的一部分返回至步骤 S100 中作 为氢氧化镍矿浆来制备加碱矿浆。 根据本发明的一个实施例, 在得到沉镍矿浆后, 可以首 先将其进行沉降。 根据本发明的一个实例, 对沉镍矿浆进行沉降处理, 实现了对氢氧化镍 进行浓密的效果。 根据本发明的实施例, 进行沉降处理的反应容器不受特别限制, 可以为 本领域的各种沉降或浓密容器, 根据本发明的一些实施例, 反应容器可以为浓密机。 根据 本发明的一个示例, 从沉镍槽中流出的沉镍矿浆经中心导流筒进入 浓密机, 在浓密机中, 氢氧化镍缓慢下沉至浓密机底部, 形成浓度较高的矿浆即底流并从底部中间出口 排出, 上 清液从溢流堰排出。 具体地, 根据本发明的示例, 将沉镍矿浆在浓密机中沉降 3小时 ~4小 时, 优选地, 在浓密机中沉降 200分钟, 从而使得沉镍矿浆在浓密机中进行充分的沉降 , 以便得到高浓度的沉镍后液和浓缩后的沉镍矿 浆, 尽而可以提高制备氢氧化镍的效率, 并 有效降低所制备的氢氧化镍的含水量。

具体的, 根据本发明的实施例, 在本发明的一个实施例中, 将所述沉镍矿浆进行沉降 处理, 以便获得沉镍后液和第二氢氧化镍矿浆, 并且将所述第二氢氧化镍矿的至少一部分 返回至步骤 S100作为所述第一氢氧化镍矿。 由此, 可以进一步提高制备氢氧化镍的效率, 降低所得到氢氧化镍的含水量。

在本发明的一个实施例中, 在将所述第二氢氧化镍矿的至少一部分返回至 步骤 S100 之前, 将所述第二氢氧化镍矿的至少一部分与所述沉 镍后液的至少一部分混合。 由此, 可 以进一步提高制备氢氧化镍的效率, 降低所得到氢氧化镍的含水量。

S400: 重复处理;

将所述第二氢氧化镍矿浆的至少一部分作为所 述第一氢氧化镍矿浆返回至步骤 S100 作为第一氢氧化镍矿浆与氢氧化钠接触, 可以获得加碱矿浆, 以便重复步骤 S100~S200 至少一次。

根据本发明的实施例, 发明人发现, 本发明的方法可以连续进行, 因此, 在实践中, 可以采用步骤(c) 中所得到的氢氧化镍矿浆(第二氢氧化镍矿浆 )作为本步骤中使用的氢 氧化镍矿浆(第一氢氧化镍矿浆)。 由此, 可以进一步提高所得到的加碱矿浆的活性。 从而 可以使得新生成的氢氧化镍会附着在氢氧化镍 颗粒上, 由此, 氢氧化镍矿浆中所包含的氢 氧化镍颗粒可以作为晶种, 使得后续生成的氢氧化镍附着在其上, 增大了氢氧化镍的最终 粒度, 使其更易于沉降, 有利于降低含水量。

根据本发明的实施例, 可以通过控制晶种的倍数来控制所得到最终氢 氧化镍产品的性 能。在本文中所使用的术语' '晶种倍数"指的是返回反应容器中的矿浆中所 含的氢氧化镍的 量与新生成的氢氧化镍的量的比例。 根据本发明的实施例, 优选采用的晶种倍数为 8~16 倍。 其中, 沉镍得到的氢氧化镍称为晶种, 氢氧化镍的浓缩矿浆也可以称为晶浆。

根据本发明的实施例, 在实际操作中, 可以连续循环进行上述步骤以便进一步提高所 得到氢氧化镍产品的性能。 根据本发明的实施例, 可以连续进行上述步骤, 持续 2~15个 循环。 从而, 可以进一步降低所得到的氢氧化镍制品的含水 量。

发明人还发现经约 2小时沉降处理, 氢氧化镍矿浆的沉淀体积与矿浆总体积之比随 着 晶种循环次数的增加而增加, 由最初的 7%~8%增加至 15%~20%, 产出氢氧化镍粒度为约 5微米 ~25微米。 S500: 从沉镍矿浆分离氢氧化镍;

在循环多次之后, 将所得到的最终沉镍矿浆不再返回用于制备加 碱矿浆, 将其进行脱 水, 得到氢氧化镍产品。 在本发明的一个实施例中, 所述脱水是通过沉降和压滤的至少之 一进行的。 由此, 可以进一步提高制备氢氧化镍的效率, 降低所得到氢氧化镍的含水量。 在本发明的一个实施例中, 所述脱水是通过沉降和压滤的至少之一进行的 。 由此, 可以进 一步提高制备氢氧化镍的效率, 降低所得到氢氧化镍的含水量。 通过过滤, 例如压滤可以 得到含有氢氧化镍的滤饼, 从而得到了含水量明显降低的氢氧化镍制品。 根据本发明实施 例的方法所获得的氢氧化镍滤饼含水随着晶种 循环次数的增加而减少。 根据本发明的具体 实施例, 晶种循环 8次含水约 63重量%, 循环 15次含水为 55重量%以下, 由此所得到的 氢氧化镍制品的含水量可以为 55重量%以下。根据本发明的实施例, 所述氢氧化镍制品中 氢氧化镍的粒度为 5微米 ~25微米。 另外, 根据本发明实施例的方法, 经 15次循环后所获 得的镍、 钴的沉淀率分别为, 90重量%和85重量%。

由此, 根据本发明实施例的制备氢氧化镍的方法, 可以有效地利用氢氧化钠作为沉淀 剂, 从含有镍离子的溶液制备氢氧化镍, 并且所得到的氢氧化镍产品的含水量低, 由此, 不仅拥有氢氧化钠作为沉淀剂制备的氢氧化镍 含镍高的优点, 又可以解决氢氧化钠作为沉 淀剂所生成的氢氧化镍沉降、 过滤性能差, 滤饼含水高的缺点。

在本发明的第二方面, 本发明提出了一种氢氧化镍制品。 根据本发明的实施例, 所述 氢氧化镍制品是通过前面所述的方法获得的, 其中, 所述氢氧化镍制品的含水量为 70 重 量%以下, 优选低于 70%, 甚至达到约 55重量%。 根据本发明的实施例, 所述氢氧化镍制 品中氢氧化镍的粒度为 5微米 ~25微米。 由此, 不仅拥有氢氧化钠作为沉淀剂制备的氢氧 化镍含镍高的优点, 又可以解决氢氧化钠作为沉淀剂所生成的氢氧 化镍沉降、过滤性能差, 滤饼含水高的缺点。

下面通过具体的实施例对本发明的制备氢氧化 镍的方法进行说明, 需要说明的是, 这 些实施例仅仅是为了说明的目的, 而不以任何方式限制本发明的范围。 另外, 在下列实施 例中所采用的材料和试剂均为已知的, 并且均为市售可得的。 一般方法

下面参考图 2, 对本发明实施例中所采用的制备氢氧化镍的一 般方法进行描述。

将含有硫酸镍的溶液与加碱晶浆在第 1 个加碱槽中混合, 以生成氢氧化镍。 将反应产 物陈化 3小时 ~4小时后 (对于连续操作则沉镍过程采用 4~6个沉镍槽, 陈化过程在第 2 及其后各槽中进行), 由于沉淀反应生成的沉淀物粒径很小或成胶体 粒子, 延长反应时间, 使细小颗粒变成大颗粒, 并进一步脱水和致密化, 从而有利于沉降或过滤, 这种在沉淀反 应中延长反应时间的过程称作陈化。 从沉镍槽排出的矿浆进入浓密机进行沉降, 以便分别 得到作为溢流的上清液 (沉镍后液) 和作为底流的沉淀。 将所得到的沉淀 (含有氢氧化镍 的矿浆) 与氢氧化钠进行混合, 得到加碱晶浆, 再将所得到的加碱晶浆返回至沉镍槽中。 重复循环 (即晶种循环) 一定次数之后, 将所得到的沉淀 (含有氢氧化镍的浓缩的矿浆) 的一部分进行过滤, 得到滤液 (沉镍后液) 和氢氧化镍滤饼。

在本文中所使用的术语"接触"应做广义理解, 可以是任何能够使得两种反应物发生化 学反应的方式, 例如可以是将两种反应物在适当的条件下进行 混合。

下面描述实施本发明的六个具体实施例, 其中, 在后面的实施例中所采用的加料方式 以及设备等总结在下表 1中。

的溶液并加

加碱晶浆与

碱与晶浆并 封闭反

5 间断 含有硫酸镍 间断 16

加 应器

的溶液并加

加碱晶浆与

碱与晶浆并 封闭反

6 连续 含有硫酸镍 连续 16

加 应器

的溶液并加 实施例 1

在 50摄氏度下、 60分钟内, 将 26.76 mL浓度为 110.9 g/L的 NaOH滴加至 250 mL 沉镍后液中并进行充分混合, 从而得到加碱矿浆, 其中该沉镍后液含有 0.25 g/L Ni、 0.069 g/L Co、 2.06 g/L Mn和 4.59 g/L Mg。将所得到的加碱矿浆进行 4小时的沉镍及沉降过程, 得到的沉淀体积占总体积的 49.70%。

在 50摄氏度下、 60分钟内,将 26.76 mL浓度为 110.9 g/L的 NaOH和 250 mL含有 0.25 g/L Ni、 0.069 g/L Co、 2.06 g/L Mn和 4.59 g/L Mg的沉镍后液同时加入 50 mL水中, 并进行充分混合, 从而得到加碱矿浆。将所得到的加碱矿浆进行 4小时的沉镍及沉降过程, 得到的沉淀体积占总体积的 15.38%。 实施例 2

在 50摄氏度温度下, 将 250 mL晶浆 (沉淀及水) 和 30.36 mL的 96.4 g/L氢氧化钠 溶液在 30分钟内加至 50 mL沉镍后液中,该沉镍后液含有 3.0 g/L Ni、0.3 g/L Co, 2.66 g/L Mn 4.60 g/L Mg, 经过沉镍反应产出 330 mL加碱矿浆, 将此加碱矿浆在 160分钟内加 至 700 mL含有硫酸镍的溶液中, 经 4小时沉镍反应及沉降过程, 取出 250 mL浓缩后的 晶浆重复上述过程。经过 16次沉镍, 得到的沉淀体积占总体积的 17.3%。将得到的沉淀进 行真空过滤, 所得到的滤饼含水量为 64.19重量%。 在 1 .6 MPa压力条件下进行脱水, 所 得滤饼含水量为 59.65重量%, 其中 Ni(OH) 2 含 1^43.70重量%, 含〇04.08重量%, Ni沉 淀率 83.17%, Co沉淀率 77.98%。 实施例 3

在 50摄氏度温度下, 将 220 mL沉镍后液与 32.65 mL的 96.4 g/L氢氧化钠溶液在 30分钟内加至 50 mL水中,以便得到加碱晶浆,其中该沉镍后液 有 3.0 g/L Ni、0.3 g/L Co、 2.66 g/L Mn和 4.60 g/L Mg。将所获得的加碱晶浆与 700 mL含有硫酸镍的溶液在 40分钟 内加至 150 mL沉镍后液中, 以便得到沉镍矿浆。 然后将所获得沉镍矿浆进行 200分钟陈 化, 得到沉淀体积占矿浆总体积的 17.0%, 沉镍率为 62.13%。 实施例 4

在 50摄氏度温度下, 将 200 mL沉镍后液与 35.9 mL的 96.4 g/L碱液同时泵入封闭 式反应器, 并在上述封闭式反应器中混合 10分钟, 以便得到加碱矿浆。 然后在 60摄氏度 温度下, 在 40分钟时间内将所得到的加碱矿浆与 700 mL含有硫酸镍的溶液同时加至 100 mL沉镍后液中,经过 2小时沉降过程,沉淀体积与总体积之比为 5.48%,沉镍率为 83.49%。 实施例 5 晶种循环长大试验

将 240 mL晶浆与 6.16 mL碱液同时加入至封闭式反应器中, 并在上述封闭式反应器 中混合, 以便得到加碱矿浆。 然后在 50摄氏度温度下, 在 40分钟时间内将所获得的加碱 矿浆与 800 mL含有硫酸镍的溶液同时加至 150 mL沉镍后液中, 沉镍后液陈化 200分钟。 经过 8次和 16次循环后, 其所得到的具体结果如下:

循环次数: 8次 16次

1小时沉淀体积与总体积之比%: 11.61 14.40

沉镍率%: 87.97 85.92

滤饼含水: 真空抽滤% 62.5 60.85

1 .6 Mpa压力脱水% 60.33 55.04

实施例 6

在反应温度为 50摄氏度条件下,将 255 mL含有 0.3 g/L Ni、0.03 g/L Co, 2.39 g/L Mn 和 4.60 g/L Mg的沉镍后液与 39.21 mL的 99.2 g/L氢氧化钠溶液同时加至封闭式反应器中 进行混合, 以便得到加碱矿浆。 然后将所获得的加碱矿浆加至第 1沉镍槽与含有硫酸镍的 溶液进行沉镍反应, 以便得到沉镍矿浆。 进一步的, 所得到的沉镍矿浆进入下一个串联的 沉镍槽继续进行沉镍反应。 本实施例共包括 6个串联沉镍槽连续沉镍, 沉镍矿浆在每个沉 镍槽停留时间约 40分钟。最后获得的沉镍矿浆经中间槽停留 1小时后进入沉降槽进行沉降 2 小时, 以便获得氢氧化镍矿浆。 取部分获得氢氧化镍矿浆加碱重复前述过程。 一个循环 时间约为 7小时。 经过 16次循环后, 沉镍矿浆沉淀体积占总体积的 17.22%, 矿浆沉降速 度 (0分钟 ~10分钟内) 为 0.62 m/h~0.82 m/h, 采用真空抽滤所获得滤饼含水量为 60.22 重量%, 在 1.6 Mpa压力条件下进行脱水, 所得滤饼含水量为 55.02重量%。 Ni、 Co的沉 淀率分别为 Ni: 87-88 %, Co: 81 -82 %。 所获得的氢氧化镍制品中, Ni含量为 41 .01 重量%, Co含量为 4.03重量%, Mn含量为 6.49重量%, Mg含量为 2.46重量%。 在本说明书的描述中, 参考术语"一个实施例"、 "一些实施例"、 "示例"、 "具体示例"或"一 些示例 "等的描述意指结合该实施例或示例描述的具 特征、 结构、 材料或者特点包含于本 发明的至少一个实施例或示例中。 在本说明书中, 对上述术语的示意性表述不一定指的是 相同的实施例或示例。 而且, 描述的具体特征、 结构、 材料或者特点可以在任何的一个或 多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例, 可以理解的是, 上述实施例是示例性的, 不能理解为对本发明的限制, 本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理 和宗旨的情况 下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变 化、 修改、 替换和变型。