能源变革的大时代，镍作为电动化下的第三种金属，动力电池用镍将随着新能源车终端需求的爆发及高镍化的逐步推进迎来爆发式增长。而高压酸浸湿法冶炼（HPAL）作为电池级硫酸镍的重要原料供给来源，将在未来新能源时代下的镍产业链中扮演重要的地位。①

　　在全球陆镍资源中，约有 60%是以红土镍矿形式存在。随着不锈钢及新能源用镍需求的增长，红土镍矿得益于其储量相对丰富，开采难度小等因素已逐渐成为镍资源的主要供给形式。目前红土镍矿冶炼工艺包括火法、湿法两大方向，一般火法适用于镍含量相对较高的硅镁型镍矿、湿法适用于镍含量相对较低的褐铁型镍矿。湿法工艺中，相较于氨浸法和常压酸浸，高压酸浸（HPAL）对镍钴的回收率更高，是湿法发展的主流方向。但其工艺复杂，容错率低，项目管理人之间的经验差距是项目成败分化的核心原因。②

　　高压酸浸工艺又称HPAL工艺，开始于20 世纪 50年代，最早应用于古巴的 Moa 冶炼厂。

　　该工艺一般以稀硫酸为浸出液，在 240-270℃、4-5MPa（约 40-50 倍标准大气压）的高温高压环境下，调整工艺参数，使镍、钴进入浸出液，大部分的铁、硅进入渣中，并经过后续中和除杂沉淀得到 MHP（氢氧化镍钴）或 MSP（硫化镍 钴）。HPAL工艺经过多年发展在工艺设计上取得较大改进，目前全流程镍、钴的回收率可达接近 96%、94%。随着大型高压反应釜制造工艺逐步成熟，装备水平提高，高压酸浸的工艺优势将愈发明显，经历几代发展，从资本开支、建设周期、爬坡周期来看均有大幅改善。HPAL 工艺是未来红土镍矿湿法冶金工艺发展的主要方向。③

　　①②③引用自作者：未来智库，来源：雪球，原文标题：镍行业专题研究：能源变革下的红土镍矿HPAL 冶炼。

　　pH测量在HPAL中非常重要，氨注入和溶剂萃取是镍萃取工艺中两个关键组成部分。溶解气体进入传感器的传感元件是传感器过早失效的常见原因。溶剂萃取也给pH测量带来了很多独特的挑战，有机溶剂的存在会溶解很多常见的材料，而萃取过程中小水量经常会带来非常极端的pH测量。

　　TT-DM-Ni-pH Nickel pH&ORP传感器利用特殊的本体和密封材料来抵抗溶胶排放等侵蚀，我们的传感元件通过三结参考和高阻抗玻璃电极受到保护，免受溶解氨气的进入。还可以添加额外的电缆隔离，为传感器的电气部件提供更多的电阻。该传感器的额定压力高于150psi，使传感器能够在高压酸浸和溶剂提取环境中可靠运行。

　　传感器标配MODBUS RTU输出，Turtle Tough的一系列具备DSS功能的传感器，配置嵌入式芯片，能够存储和处理校准及测量数据，并提供标 准的MODBUS RTU通讯接口。使得传感器能够无缝接入任何支持该接口的设备，如PLC/DCS/SCADA等。

　　这样的设计，传统的分析仪变送器/控制器不再成为必须，同时标准的、通用的、数字的MODBUS协议，使传感器的管理和维护变得更加智能！

　　HPAL 工艺的核心在于在精细参数的控制下保证镍钴在高温高压反应环境下充分浸出， 其整个流程共分为进料准备、高压酸浸、中和剂 CCD 逆流洗涤、沉淀四个部分：

　　进料准备：使具有一定黏性的红土镍矿散碎，除去矿石中混杂的品位过低的蛇纹石和黏土，并加入絮凝剂，从而调节矿浆的固体与水的比例，使其与冶炼设备中设置 的工艺参数匹配，为后续冶炼过程做准备。

　　高压酸浸：高温高压环境是 HPAL 技术的核心，高温可以使化学反应充分进行，从而提高镍、钴的浸出率，且由于铁离子水解沉淀是吸热反应，只有在高温的条件下铁离子才能从富含镍钴的浸出液中完全沉淀，同时无任何硫酸消耗；而高压可以 提高液体沸点，维持恒定高温的条件下使矿浆不沸腾，从而使化学反应正常进行。预热后的矿浆与作为浸出液的稀硫酸在 240-270℃、4-5MPa（约 40-50 倍标准大 气压）的高温高压环境下发生化学反应时，镍、钴会充分反应进入浸出液，回收率可达 95%以上，而铁在析出后会通过彻底的水解反应沉淀至废渣，且铁析出再沉 淀的过程中无任何硫酸消耗，极大的节约了成本。

　　中和剂CCD逆流洗涤：利用浓密机，基于重力沉降的原理，将废渣与富含镍、钴的母液分离，随后加入石灰石浆，调节pH产生弱酸性条件，从而使铁、铝、铬等水解沉淀，进一步除去母液中的杂质。

　　沉淀：接入硫化物或氢氧化物面对镍、钴进行沉淀，得到硫化镍钴（MSP）和氢氧 化镍钴（MHP），实现对镍钴的沉淀富集。富集后，对矿浆进行固液分离，得到镍、 钴固体产品，随后对基本不含镍钴的贫液进行尾液处理。