[發(fā)明專利]以含鎳廢料再生為原料制造高活性鎳餅工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610018947.0
• 申請日: 2006-04-25
• 公開（公告）號: CN101063210A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙成顯;王敏
• 申請（專利權(quán)）人: 襄樊化通化工有限責(zé)任公司
• 主分類號: C25C1/08
• 分類號: C25C1/08
• 代理公司: 襄樊市開創(chuàng)專利事務(wù)所
• 代理人: 何靜月

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以含鎳廢料再生為原料生產(chǎn)電鍍用高活性鎳餅的工藝。

背景技術(shù)

近年來，隨著國民經(jīng)濟和汽車及建筑等行業(yè)的快速發(fā)展，加上國家在政策上大力扶植不銹鋼工業(yè)的發(fā)展，使得我國的鎳消費量極劇增加；與此同時，隨著全球制造中心逐步向我國轉(zhuǎn)移，與之相配套的耗鎳生產(chǎn)工序也開始向我國轉(zhuǎn)移，這也直接導(dǎo)致了我國相應(yīng)行業(yè)的用鎳量大增。據(jù)有關(guān)人士預(yù)測，到2006年和2010年，我國鎳消費需求量將分別達(dá)到16萬噸和28萬噸，而國內(nèi)鎳產(chǎn)量估計到2006年不會超過8萬噸，2010年也不會超過14萬噸，最多只能滿足消費需求的50％，供應(yīng)將嚴(yán)重短缺。

目前，我國的電鍍鎳行業(yè)主要采用電解鎳作陽極材料，而國外從60年代起就開始使用活性鎳，加拿大INCO公司開發(fā)了活性硫鎳餅，壟斷了國際市場。活性鎳因其高活性、可在較高電流密度下使用及殘渣少、便于添加操作等優(yōu)點受到電鍍鎳行業(yè)的廣泛關(guān)注，隨著對電鍍鎳工藝要求日益提高及引進國際上先進的電鍍鎳工藝技術(shù)，活性鎳將會越來越得到廣泛的應(yīng)用。但由于技術(shù)的保密，目前公眾對活性鎳的生產(chǎn)工藝和方法知之甚少，無成熟的經(jīng)驗可借鑒參考。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種以含鎳廢料再生為原料制造高活性鎳餅工藝，本發(fā)明以含鎳廢舊、廢棄物為原料，利用再生技術(shù)回收和再生鎳資源、并以再生鎳為原料生產(chǎn)電鍍用高活性鎳餅。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于：該工藝包括以下工序①溶解鎳：取含鎳廢料采用電化學(xué)溶解或化學(xué)溶解其中鎳及其它可溶物質(zhì)，然后過濾掉其它不溶沉淀；

②選擇性過濾：根據(jù)含鎳廢料中各元素的性質(zhì)添加沉淀劑，使雜質(zhì)以沉淀的狀態(tài)除去；

③化學(xué)除鐵：用鼓空氣或加雙氧水的方法使Fe²⁺氧化為Fe³⁺，用堿將體系的pH調(diào)到4.0-6.0，使鐵沉淀從而分離除去；

④除銅：用硫酸或純堿或燒堿將體系的pH調(diào)到1.0-6.0，在0-60℃下加入除銅劑，其用量為每克銅加入除銅劑5-20g，攪拌，放置0-3天，使銅沉淀從而分離除去，含鎳過濾溶液進入下一步工序；

⑤除鋅：在pH＝3.5-6.0時，向含鎳過濾溶液中加入活性碳酸鎳10-200g/l，攪拌2小時，使鋅生成碳酸鋅沉淀而與鎳分離；

⑥深度除雜：用萃取劑和有機溶劑配制成有機溶液，萃取劑與有機溶劑的體積比為1∶1-6；將上述有機溶液按有機溶液∶含鎳過濾溶液＝1∶0.1-10的體積比加入到除鋅后的含鎳過濾溶液中，在10-80℃下攪拌1-60分鐘，靜置分層，將有機相與水相分離，萃取級數(shù)是一級萃取或多級萃取；

⑦制成碳酸鎳：向萃取后的含鎳溶液中加入純堿溶液，至體系的pH＝8.0，過濾、洗滌沉淀，至洗滌水中無SO₄^2-，得碳酸鎳；

⑧配制電解液：取上述碳酸鎳，攪拌下加入氨基磺酸使其反應(yīng)至pH＝5.0，過濾，分析濾液中鎳含量，按下列成分配制電解液：

Ni²⁺????????50-150g/l

H₃BO₃???????25-45g/l

Cl^-?????????0-10g/l

⑨制高活性鎳餅：將電解液加入電解槽中，攪拌下加入潤濕劑1ml/l、添加劑2ml/l，以鎳餅用極板為陰極，含銅0.02％鎳板為陽極，鎳板放在裝有硫化鎳的陽極袋內(nèi)，按如下工藝技術(shù)參數(shù)：pH＝3.0-5.0；溫度T＝20-60℃；電流密度D_K＝0.2-20A/dm²，在生產(chǎn)周期內(nèi)分段多次提升電流，生產(chǎn)周期3-15天，制得電鍍用高活性鎳餅。

本發(fā)明的工藝流程如下：

溶解鎳→選擇性過濾→化學(xué)除鐵→除銅→除鋅→深度除雜→配制電解液→制高活性鎳餅

本發(fā)明工序④中，所述除銅劑是為氧化鎳、氫氧化鎳、碳酸鎳或硫化鎳。

本發(fā)明工序⑥中，萃取劑為二(2-乙基己基)磷酸、2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯或二(2，4，4，-三甲基戊基)膦酸。

本發(fā)明工序⑥中，所用有機溶劑是磺化煤油、工業(yè)煤油或溶劑油。

本發(fā)明工序⑨中，潤濕劑是十二烷基硫酸鈉鹽、2-乙基己基硫酸鈉鹽或聚氧乙烯烷基酚醚硫酸鈉鹽的濃度為5-200％的水溶液；添加劑是具有＝C-SO₂-結(jié)構(gòu)的表面活性劑，為苯磺酸、苯磺酰胺、苯亞磺酸或糖精鈉的濃度為5-200％的水溶液。

本發(fā)明工序⑨中，電解高活性鎳餅用陽極還可以是鎳或石墨。