[發明專利]從含鎳溶液中除去雜質銅的方法

無效

• 申請號: 200810030627.6
• 申請日: 2008-02-06
• 公開（公告）號: CN101250625A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 趙中偉;李洪桂;孫培梅;陳愛良
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00;C22B3/44
• 代理公司: 中南大學專利中心
• 代理人: 胡燕瑜

技術領域

本發明涉及濕法冶金領域，特別是鎳的提取冶金，是一種從含鎳溶液中除去雜質銅的方法。

背景技術

銅鎳為相似元素，鎳礦中都伴生有金屬銅。在鎳冶煉過程中鎳/銅分離成為一個重要環節。

目前工業上采用的鎳精礦加陽極泥法，是在鎳電解除鐵后液中，加入配比為4∶1的鎳精礦與陽極泥進行除銅。該方法本身雖然不算復雜、具有補鎳功能、除銅后液含銅還是能達到要求，但勞動強度大、試劑用量高、除銅后液中鐵含量也有所回升。而且每噸電鎳要產銅渣約150kg，而且渣中含Cu20％左右，含鎳則高達Ni40％，沒有較好的處理方法。只得采用氯氣全浸工藝進行處理，以回收渣中鎳。處理后，銅渣中的鎳、銅等金屬基本全部進入浸出液，增加了后續工序的處理壓力。銅通過造液工序以陰極海綿銅的形式從電解體系中除去。由于在系統中輾轉反復造成銅回收率下降、成本增加。氯氣浸出銅渣中也含有較多的貴金屬，沒有適宜的工藝進行回收利用，一直在渣場堆放。

為取代該方法，中國專利94107298.3研究了活性硫化鎳法，按這種方法，使除鐵后的鎳陽極液與硫化鈉在特定的溫度、pH和濃度條件下反應得到所謂活性硫化鎳。用來除銅時，首先要用亞硫酸鈉或者二氧化硫將溶液中的銅離子還原成為亞銅離子，再加入活性硫化鎳，在60℃以上反應?？梢詫~的濃度降到2mg/1以下，壓濾后除銅渣的銅鎳質量比約為20∶1左右，可作為銅精礦直接送銅熔煉。

金川公司曾于1998年就活性硫化鎳法進行了工業試驗。但這一方法的不足在于以下幾點：首先是硫化鎳的活性問題，為保證其活性，要求較為嚴格的合成條件。溫度要在30℃以下，由于合成酸度嚴重影響除銅指標，pH需控制在8.5-9.0，甚至攪拌速度有所下降就會導致比表面積較大幅度下降而顯著影響活性。王飛鏑等在湖南冶金(1993，5期)的“硫化鎳沉淀轉化法從鎳電解液中深度凈化除銅的研究”指出，硫化鎳的活性維持時間過短，僅一天甚至數小時；其次，為了不耽擱時間而影響硫化鎳活性，合成后不能進行液固分離，只得直接以礦漿的形式加入待除銅的硫酸鎳溶液。但這樣一來，不但將鈉引入系統，還造成化學計量困難(這樣試驗中只得通過體系控制電位來間接計量)；再次，由于制備時的pH嚴重影響硫化鎳的活性，需要精密監測。但用于測量pH的玻璃電極表面易沉積NiS而使測量誤差加大并嚴重滯后，其使用和保養復雜。王敏學在有色冶金設計與研究2003，24(增)，氧化還原電位計在濕法冶煉中的應用中指出，除銅時用于監測電位的電位計也需要經常進行標定以保證準確，其安裝位置也對測量影響較大；最后，由于全過程中制備活性硫化鎳、二氧化硫還原銅離子、硫化鎳除銅等工序高度相關、聯動，對操作的緊湊性、連續性、數據的在線檢測、以及自動控制的要求極高。

金川有色金屬公司最終還是放棄了活性硫化鎳法。將凈液過程中除銅工序又恢復為傳統的鎳精礦加陽極泥除銅工藝。

發明內容

本發明的目的是提供一種新的除銅劑和除銅方法，用于從含鎳溶液中深度除去雜質銅。具有除銅劑活性高、活性保持時間長、不引入有害離子；除銅渣中含鎳低、銅/鎳比高；操作簡單的優點。

采用固態的硫代碳酸鎳作除銅劑，所謂的硫代碳酸鎳除銅劑為NiCS₃、NiC₂S₅、NiC₃S₇......NiC_nS_2n+1之中的一種或一種以上化合物，也可以含有NiS。

除銅時，向含鎳溶液中加入硫代碳酸鎳，并使硫代碳酸鎳中所含的鎳與溶液中所含的銅的摩爾比范圍為1.0-2.0，優選值為1.2-1.8；控制溶液溫度范圍為10-150℃，優選值為50-80℃；pH范圍為2-7，優選值為3-5；除銅時間為5-300分鐘，優選值為20-100分鐘的條件下進行。

除銅結束后，過濾分離除銅渣和溶液。

本發明采用的硫代碳酸鎳除銅劑，具有試劑活性長期保持的優點。而且除銅過程簡單易行，不引入有害離子?？缮疃瘸~且除銅渣中銅/鎳質量比高。本發明環境友好。

下面結合實例作進一步說明。

具體實施方式

實施例1.

采用的除銅劑為NiCS₃。

除鐵后鎳陽極液含Ni74g/l，Cu0.6g/l，Cl^-75g/l，Na28g/l，SO₄^2-80g/l，H₃BO₃6g/l，pH＝4.5。