一種降低電解鎳雜質(zhì)硫的制備方法
【專利摘要】一種降低電解鎳雜質(zhì)硫的制備方法，屬于濕法冶金【技術(shù)領域】。高冰鎳鑄成陽極板，置于電解槽中進行硫化鎳陽極直接電解，陰極為種板槽生產(chǎn)出的鎳始極片，將陰極置于隔膜袋中，凈化后的電解液進入陰極室，陰極室液位高于陽極室液位，使陽極液不能進入陰極室。在電解槽內(nèi)通電生產(chǎn)電解鎳。陽極液凈化采用萃取除銅、氧化中和除鐵、萃取除鈷及降硫四段凈化。正常電解后生產(chǎn)出的電解鎳中雜質(zhì)硫為<0.001%，其平均含量為0.0005%。本發(fā)明是以正?？扇苄躁枠O為模板，通過降低陰極液中硫含量，從而降低電解鎳板的雜質(zhì)硫含量，得到雜質(zhì)硫含量極低的電解鎳成品。該工藝方法簡單，可有效控制電解鎳中的雜質(zhì)硫含量，得到優(yōu)質(zhì)電解鎳成品應用廣泛。
【專利說明】一種降低電解鎳雜質(zhì)硫的制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于濕法冶金【技術(shù)領域】，特別是涉及到一種降低電解鎳雜質(zhì)硫的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高冰鎳直接鑄成陽極板電解，在陽極液凈化采用萃取除銅、氧化中和除鐵、萃取除鈷技術(shù)，化學法除鐵、鉛，并進行深度除銅，即陽極液通過除雜質(zhì)合格后，此時的液體稱為陰極液，陰極液再送入電解槽內(nèi)參與電解反應，附圖1為陽極液凈化除雜過程示意圖。
[0003]附圖1中工藝生產(chǎn)電解鎳過程中，陰極液中的銅濃度應小于0.001g/L，否則在電解時產(chǎn)品中的銅含量將大于0.001%，產(chǎn)品難以達到0#鎳的要求。想要將原料中溶解在電解液中的銅濃度降到要求值，在目前的工藝中，只能在氧化中和除鐵工序中加入硫氫化鈉或硫化鈉等物質(zhì)，使銅進一步生成硫化銅沉淀，硫化銅的溶度積為8.5X 10_45。此時電解液中的銅濃度小于0.001g/L，此電解液電解時，電解鎳產(chǎn)品中銅雜質(zhì)符合0#鎳標準。但殘留在電解液中的S2-在電解時進入到電解鎳中，使電解鎳中的硫雜質(zhì)超標。
[0004]電解鎳中的硫含量較大會嚴重影響電鎳的機械性能，在電解鎳產(chǎn)品的質(zhì)量將決定產(chǎn)品價格的前提下，現(xiàn)有技術(shù)當中亟需要一種技術(shù)來降低電解鎳雜質(zhì)硫，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的 技術(shù)問題是:提供一種把電解液中殘存S2-的變成穩(wěn)定的硫后，電解時雜質(zhì)硫不會進入到電解鎳產(chǎn)品中。選擇氯氣為氧化劑，通入到電解液中，將S2-變成化學性質(zhì)穩(wěn)定的硫，不增加電鎳中的硫含量，解決了電解鎳中雜質(zhì)硫超標的問題。
[0006]一種降低電解鎳雜質(zhì)硫的制備方法，其特征是:
[0007]包括以下步驟
[0008]步驟一、陽極液的中和及萃取除銅工序，包括以下分步:
[0009](I)將電解陽極液的PH值調(diào)整至1.5~2.0 ;
[0010](2)將陽極液的溫度降至40°C~50°C，為萃取除銅工序做準備；
[0011](3)通過板框?qū)﹄娊怅枠O液中夾帶的陽極泥進行液體和固體分離，避免在萃取除銅工序中產(chǎn)生第三相；
[0012](4)處理好的陽極液進入到萃取萃銅工序，利用Lix984N溶劑萃取法分離Ni和Cu，有效回收陽極溶解下來的Cu元素，萃取下來的銅進入銅系統(tǒng)，除銅后的陽極液中Cu濃度〈0.lg/L,除銅后液經(jīng)隔油槽和超聲氣浮除油裝置進行除油。
[0013]步驟二、氧化中和除鐵的制取，包括以下分步:
[0014](I)經(jīng)過除油和除銅后的液體溫度提升至60 V~90°C ；
[0015](2)采用空氣氧化中和除鐵，鐵渣再經(jīng)過酸溶液處理生成鐵釩，除鐵后液體中的Fe濃度〈0.003g/L ；
[0016](3)加入碳酸鋇除鉛，液體內(nèi)鉛濃度低于0.0001g/L ；[0017](4)加入硫氫化鈉深度除銅，Cu濃度〈0.001g/L。
[0018]步驟三、萃取除鈷的制取，包括以下分步:
[0019](I)除鐵工序后的液體溫度降低至40°C~50°C ；
[0020](2)用272萃取劑分離Ni和Co,有效回收除鐵工序后液體中的Co元素,萃取下來的鈷進入鈷系統(tǒng)，除鈷工序后液體中的Co濃度〈0.002g/L。
[0021]步驟四、氯氣降硫的制取，包括以下分步:
[0022](I)在除鈷工序后液體中通入氯氣進行降硫，氯氣降硫采用50Nm3/h~70Nm3/h對應電解液40m3/h~60m3/h反應降硫；
[0023](2)使用風攪拌的方式使氯氣與溶液充分反應，并調(diào)整降硫后液的PH值到4.5~
5.5 ；
[0024](3)降硫工序后的液體進入到除油裝置，進行除油。步驟五、電解鎳的制取，包括以下分步:
[0025](I)降硫工序后的液體成為陰極液，將陰極液升溫至60°C~70°C，通入到電解槽；
[0026](2)對正處于電解槽內(nèi)的陰、陽極進行通電，而后電解液沉積，最終生成成品電解鎳，生產(chǎn)出電解鎳中的硫含量 〈0.001% ；
[0027](3)進入隔膜袋的 陰極液滲透到電解槽內(nèi)，與溶解型陽極溶解下來的金屬離子一起進入到陽極液槽，這部分液體中含有金屬雜質(zhì)，稱為陽極液，進入到陽極液中和工序。
[0028]步驟一中所述的Lix984N溶劑萃取法，即調(diào)整PH值至1.8~2.0，溶液溫度降至40°C~50°C，使用Lix984N溶劑萃取法將溶液中的Cu降至0.lg/L以下。
[0029]步驟二中所述的采用空氣氧化中和除鐵，采用的空氣氧化法即為升高除銅工序后液體的溫度至60V~90°C，通入空氣氧化鐵元素，調(diào)整PH值至3.5~4.5，形成鐵渣，加入碳酸鋇除鉛，液體內(nèi)鉛濃度低于0.0001g/L，加入硫氫化鈉深度除銅，Cu2+濃度〈0.001g/L。
[0030]步驟三中所述的用272萃取劑分離Ni和Co，具體方法為調(diào)降溫40~50°C，用272萃取劑分離Ni和Co,有效回收除鐵后液中的Co元素,萃取下來的鈷進入鈷系統(tǒng),除銅、除鐵、除鈷后陽極液中Co濃度〈0.002g/L。
[0031]步驟四中所述的在除鈷工序后液體中通入氯氣進行降硫，在該降硫工序中，通入氯氣的同時對溶液進行攪拌。
[0032]步驟四中所述的在除鈷工序后液體中通入氯氣進行降硫，在該降硫工序中，電解鎳產(chǎn)品的雜質(zhì)硫含量〈0.001%。
[0033]通過上述設計方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果:通過氯氣降硫工序改善電解鎳產(chǎn)品中硫含量，提升產(chǎn)品質(zhì)量，加強品牌效應，改進了現(xiàn)有技術(shù)當中，采用硫化鎳陽極板直接電解制備電解鎳工藝技術(shù)中的不足，得到了可控制電解鎳硫含量的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
[0034]本發(fā)明的技術(shù)方案較現(xiàn)有技術(shù)具有更廣范的應用前景，產(chǎn)品質(zhì)量高，填補了現(xiàn)有技術(shù)的空白。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明:
[0036]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中陽極液凈化除雜過程示意圖?！揪唧w實施方式】
[0037]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明，但實施例不限制本發(fā)明，且發(fā)明中未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
[0038]實施例1
[0039]高冰鎳鑄成陽極板，置于電解槽中進行硫化鎳陽極直接電解，陰極為種板槽生產(chǎn)出的鎳始極片，將陰極置于隔膜袋中，凈化后的電解液進入陰極室，陰極室液位始終高于陽極室液位，使含雜質(zhì)高的陽極液不能進入陰極室。在電解槽內(nèi)通電生產(chǎn)電解鎳。陽極液凈化采用萃取除銅、氧化中和除鐵及萃取除鈷三段凈化，正常電解后，生產(chǎn)出的電解鎳中雜質(zhì)硫含量高達0.1%~0.005%，雜質(zhì)硫含量過高，嚴重影響電解鎳質(zhì)量。
[0040]實施例2
[0041]高冰鎳鑄成陽極板，置于電解槽中進行硫化鎳陽極直接電解，陰極為種板槽生產(chǎn)出的鎳始極片，將陰極置于隔膜袋中，凈化后的電解液進入陰極室，陰極室液位始終高于陽極室液位，使含雜質(zhì)高的陽極液不能進入陰極室。在電解槽內(nèi)通電生產(chǎn)電解鎳。陽極液凈化采用萃取除銅、氧化中和除鐵、萃取除鈷及氯氣降硫四段凈化。其中氯氣降硫采用20Nm3/h~30Nm3/h對應電解液40m3/h~60mVh在管線內(nèi)反應降硫，正常電解后，生產(chǎn)出的電解鎳中雜質(zhì)硫〈0.01%,難以達到電解鎳對雜質(zhì)硫的標準。
[0042]實施例3
[0043]高冰鎳鑄成陽極板，置于電解槽中進行硫化鎳陽極直接電解，陰極為種板槽生產(chǎn)出的鎳始極片，將陰極置于隔膜袋中，凈化后的電解液進入陰極室，陰極室液位始終高于陽極室液位，使含雜質(zhì)高的陽極液不能進入陰極室。在電解槽內(nèi)通電生產(chǎn)電解鎳。陽極液凈化采用萃取除銅、氧化中和除鐵、萃取除鈷及氯氣降硫四段凈化。其中氯氣降硫采用30Nm3/h~50Nm3/h對應電解液40mVh~60m`3/h在有效體積為80m3的儲槽內(nèi)反應降硫，正常電解后，生產(chǎn)出的電解鎳中雜質(zhì)硫在0.01%~0.001%,基本達到電解鎳對雜質(zhì)硫的標準，但有待于提聞。
[0044]實施例4
[0045]高冰鎳鑄成陽極板，置于電解槽中進行硫化鎳陽極直接電解，陰極為種板槽生產(chǎn)出的鎳始極片，將陰極置于隔膜袋中，凈化后的電解液進入陰極室，陰極室液位始終高于陽極室液位，使含雜質(zhì)高的陽極液不能進入陰極室。在電解槽內(nèi)通電生產(chǎn)電解鎳。陽極液凈化采用萃取除銅、氧化中和除鐵、萃取除鈷及氯氣降硫四段凈化。其中氯氣降硫采用50Nm3/h~70Nm3/h對應電解液40mVh~60m3/h在有效體積為80m3的儲槽內(nèi)反應降硫，并增加風攪拌，使其充分反應。正常電解后，生產(chǎn)出的電解鎳中雜質(zhì)硫極低〈0.001%，雜質(zhì)硫的平均含量為0.0005%以下，超過0#電解鎳對雜質(zhì)硫的標準。
【權(quán)利要求】
1.一種降低電解鎳雜質(zhì)硫的制備方法，其特征是: 包括以下步驟 步驟一、陽極液的中和及萃取除銅工序，包括以下分步: (1)將電解陽極液的PH值調(diào)整至1.5~2.0 ; (2)將陽極液的溫度降至40°C~50°C，為萃取除銅工序做準備； (3)通過板框?qū)﹄娊怅枠O液中夾帶的陽極泥進行液體和固體分離，避免在萃取除銅工序中產(chǎn)生第三相； (4)處理好的陽極液進入到萃取萃銅工序，利用Lix984N溶劑萃取法分離Ni和Cu，有效回收陽極溶解下來的Cu元素，萃取下來的銅進入銅系統(tǒng)，除銅后的陽極液中Cu濃度〈0.1g/L，除銅后液經(jīng)隔油槽和超聲氣浮除油裝置進行除油。 步驟二、氧化中和除鐵的制取，包括以下分步: (1)經(jīng)過除油和除銅后的液體溫度提升至60V~90°C； (2)采用空氣氧化中和除鐵，鐵渣再經(jīng)過酸溶液處理生成鐵釩，除鐵后液體中的Fe濃度〈0.003g/L ； (3)加入碳酸鋇除鉛，液體內(nèi)鉛濃度低于0.0OOlg/L ； (4)加入硫氫化鈉深度除銅，Cu濃度〈0.001g/L。 步驟三、萃取除鈷的制取，包括以下分步: (O除鐵工序后的液體溫度降低至40°C~50°C ； (2)用272萃取劑分離Ni和Co,有效回收除鐵工序后液體中的Co元素,萃取下來的鈷進入鈷系統(tǒng)，除鈷工序后液體中的Co濃度〈0.002g/L。 步驟四、氯氣降硫的制取，包括以下分步: (1)在除鈷工序后液體中通入氯氣進行降硫，氯氣降硫采用50Nm3/h~70Nm3/h對應電解液40m3/h~60m3/h反應降硫； (2)使用風攪拌的方式使氯氣與溶液充分反應，并調(diào)整降硫后液的PH值到4.5~5.5 ; (3)降硫工序后的液體進入到除油裝置，進行除油。步驟五、電解鎳的制取，包括以下分步。 (O降硫工序后的液體成為陰極液，將陰極液升溫至60V~70°C，通入到電解槽； (2)對正處于電解槽內(nèi)的陰、陽極進行通電，而后電解液沉積，最終生成成品電解鎳，生產(chǎn)出電解鎳中的硫含量〈0.001% ； (3)進入隔膜袋的陰極液滲透到電解槽內(nèi)，與溶解型陽極溶解下來的金屬離子一起進入到陽極液槽，這部分液體中含有金屬雜質(zhì)，稱為陽極液，進入到陽極液中和工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低電解鎳雜質(zhì)硫的制備方法，其特征在于:步驟一中所述的Lix984N溶劑萃取法，即調(diào)整PH值至1.8~2.0，溶液溫度降至40°C~50°C，使用Lix984N溶劑萃取法將溶液中的Cu降至0.lg/L以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低雜質(zhì)硫電解鎳的方法，其特征在于:步驟二中所述的采用空氣氧化中和除鐵，采用的空氣氧化法即為升高除銅工序后液體的溫度至60°C~90°C，通入空氣氧化鐵元素，調(diào)整PH值至3.5~4.5，形成鐵渣，加入碳酸鋇除鉛，液體內(nèi)鉛濃度低于0.0001g/L，加入硫氫化鈉深度除銅，Cu2+濃度〈0.001g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低電解鎳雜質(zhì)硫的制備方法，其特征在于:步驟三中所述的用272萃取劑分離Ni和Co，具體方法為調(diào)降溫40~50°C，用272萃取劑分離Ni和Co,有效回收除鐵后液中的Co元素,萃取下來的鈷進入鈷系統(tǒng),除銅、除鐵、除鈷后陽極液中 Co 濃度〈0.002g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低雜質(zhì)硫電解鎳的方法，其特征在于:步驟四中所述的在除鈷工序后液體中通入氯氣進行降硫，在該降硫工序中，通入氯氣的同時對溶液進行攪拌。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低電解鎳雜質(zhì)硫的制備方法，其特征在于:步驟四中所述的在除鈷工序后液體中通 入氯氣進行降硫，在該降硫工序中，電解鎳產(chǎn)品的雜質(zhì)硫含量〈0.001%。
【文檔編號】C22B3/44GK103498169SQ201310449471
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】趙瑞東, 于濤, 林立, 王長青, 徐洪坤, 李巖, 王剛, 趙彬, 李洪標, 騰維前, 馮春宇 申請人:吉林吉恩鎳業(yè)股份有限公司