铂族元素高镍锍提取工艺

分离高镍锍中的铜、镍、铁、钴等金属及其硫化物，产出铂族金属精矿的铂族金属富集过程。

高镍锍是熔炼含铂族金属铜镍共生硫化矿的中间产物，主要含Ni₃S₂、Cu₂S、Cu－Ni－Fe合金和铂族金属。铂族金属的含量随高镍锍的产地不同而异。如中国和加拿大所产高镍锍含铂族金属0.002%～0.005%，南非和前苏联则达0.05%～0.1%。高镍锍中的贵金属需富集1000～5000倍，才能得到含贵金属50%的精矿。因此，需采用火法、湿法和电冶金相互配合的工艺在减少或避免铂族金属的分散损失的情况下，从高镍锍中获得符合要求的铂族金属精矿。高镍锍的铂族金属品位越高，富集过程越短，铂族金属回收率越高。主要的提取方法有分层熔炼，电化学溶解，磨浮分离，加压浸出，氯气浸出等。

分层熔炼俗称顶一底法。高镍锍块和硫酸钠、焦炭一起在鼓风炉或电炉中进行还原熔炼，生成的Na₂S和高镍锍中的Cu₂S形成密度较小的类质同象熔体，而不和Na₂S作用的Ni₃S₂密度较大，因密度不同而分为两层，冷却后可剥离分开。顶层Na₂S－Cu₂S主要富集金、银和硒，底层Ni₃S₂富集原高镍锍中90%以上的铂族金属。底层破碎后，经氧化焙烧、还原熔炼、粗镍电解精炼处理，铂族金属最后富集在阳极泥中。然后再从阳极泥提取出铂族金属精矿。此法生产周期长，返料多，铜、镍分离不够好，已很少使用。

电化学溶解以高镍锍为可溶阳极在酸性电解液中通电溶解。铜、镍、铁等溶解进入电解液，金、银和铂族金属不溶解而富集在阳极泥中。再从阳极泥提取铂族金属精矿。此法生产周期长，返料多，阳极泥产率大，贵金属在电解液和阴极产出的海绵铜中分散损失较多，也已很少使用。

磨浮分离高镍锍熔体在钢模中缓慢冷却72h，在慢冷过程中晶粒不断聚集长大，最后生成Cu₂S、Ni₃S₂、Cu－Ni－Fe合金三种相。原高镍锍中90%以上的铂族金属最后富集在铜镍合金（Cu－Ni－Fe）中。结晶的高镍锍经破碎、磨细后，采用磁一浮选或浮选法分离各相组分（见高镍锍磨浮分离法）。

磁－浮选分离磁选出的铜镍合金（Cu－Ni－Fe），按铜镍合金提铂族金属的方法处理。磁选尾矿再浮选分离铜精矿（Cu₂S）和镍精矿（Ni₃S₂）。此法的关键是在转炉吹炼获得高镍锍阶段要使高镍锍达到一定程度的金属化，即缺硫10%～15%，以产生足够量的Cu－Ni－Fe合金相来富集铂族金属。此外，还必须严格控制好高镍锍铸锭的冷却速度，使各相达到充分结晶聚集，磨细时能充分解离。南非，加拿大，中国均采用这一方法。

浮选分离当高镍锍的Cu－Ni－Fe合金相量少、粒细、解离不好时，先浮选出含铂族金属很少的铜精矿，铂族金属则富集在以Ni₃S₂为主和含少量Ni－Cu－Fe合金的镍精矿中。将镍精矿熔铸为硫化镍阳极，再进行硫化镍电解精炼。或镍精矿经氧化焙烧、还原熔炼后再进行粗镍电解精炼。最后按镍阳极泥提铂族金属处理获得铂族金属精矿。此法周期长，返料多，贵金属回收率低，已较少使用。

加压浸出在硫酸溶液中加压浸出磨细的高镍锍，控制。103～443K的浸出温度和0.3～0.7MPa氧分压，使镍和铜的硫化物氧化为可溶性硫酸盐分离，铂族金属富集在不溶残渣中。残渣再经处理产出铂族金属精矿。南非英帕拉（Impala）铂矿公司用此法处理贵金属品位为0.1%的高镍锍，最后产出约含铂族金属45%的精矿。

氯气浸出往盐酸溶液中通入氯气浸出磨细的高镍锍，铜、镍、铁、钴等贱金属转入溶液而与贵金属分离。贵金属富集在以元素硫为主的不溶残渣中。残渣分离元素硫后提取铂族金属精矿。