[發明專利]一種氯化鎳溶液中微量鈷的去除方法

在審

• 申請號: 201811279831.1
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109518006A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 王甲琴;柴艮風;常雪潔;李蘭蘭;陳天翼;王國超
• 申請（專利權）人: 金川集團股份有限公司;蘭州金川科技園有限公司
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00;C22B3/38;C25C1/08
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 武戰翠

本發明提供了一種氯化鎳溶液中微量鈷的去除方法，通過采用99.95%鎳板電溶造液為氯化鎳溶液，或者用市售的較純凈的氯化鎳晶體配成氯化鎳溶液；然后將氯化鎳溶液用萃取劑Cyanex272配上合適比例的溶劑油后進行萃取深度凈化除鈷、銅、鐵；除雜后得到純凈的氯化鎳溶液，鈷含量降低至0.001g/L，同時，銅、鐵含量降低至0.0001g/L，實現同一工序除去三種雜質元素的目的。該方法應用到高純鎳生產中，得到鎳板產品純度為99.999%，其中鈷和銅含量均小于1ppm，鐵含量小于2ppm。本發明的方法，工藝簡單易行，產品質量高、穩定性好，易于工業化生產，處理能力大。除雜后的氯化鎳溶液滿足制備高純鎳和生產其它高純度鎳產品的需求。

技術領域

本發明屬于有色金屬冶煉技術領域，涉及高純鎳金屬的制備溶液，具體涉及一種氯化鎳溶液中微量鈷的去除方法。

背景技術

鎳是銀白色鐵磁性金屬，主要用于生產不銹鋼、高溫合金鋼、高性能特種合金及鎳基噴鍍材料。高純鎳具有極強的抗腐蝕性、機械強度和優良的塑性，廣泛用于大規模集成電路和配線材料、磁性薄膜材料和特殊封裝材料、火箭、雷達、飛機、坦克、艦艇、導彈、宇宙飛船和民用工業中的機器制造、陶瓷顏料、永磁材料、電子遙控、核工業、遠程控制等高科技技術中，還用于微電子工業濺射靶材及離子鍍膜、蒸發鍍膜、制造高純試劑、標樣和高級合金等，是國防和民用的重要資源。

高純鎳金屬的制備需要高純度的鎳溶液，鎳溶液的深度凈化提純技術就成為制備高純度鎳板的關鍵。鎳溶液中雜質元素主要為鈷、銅、鐵等金屬離子，其中鎳、鈷性質非常相似，難以分離，尤其是高濃度的鎳溶液中含微量的鈷的分離一直是鎳鈷濕法冶金中的研究的重點、熱點和難點。

在鎳鈷分離技術中，一般較多采用的是氧化水解除鈷、萃取法、離子交換法以及膜分離等多種方法。

關于高純鎳的生產方法，已知的專利有中國的專利CN 102268691A、CN 1084896、日本專利JP1489642、JP6136584A、JP2007290937A等。

中國專利CN 102268691A公開了一種高純鎳的生產方法，使用鎳鹽溶液進行電解獲得鎳，電解之前，預處理除去電解液中的雜質元素，電解液依次通過離子交換樹脂和活性炭進行的吸附處理，所述的離子交換樹脂至少包括Diphonix樹脂和M-4195樹脂；進行電解時，使電解液不斷在電解槽-離子交換樹脂-活性炭-電解槽之間循環；電解結束后，電解鎳真空脫氣，然后進行真空熔煉得到99.999%以上高純鎳錠。離子交換除去溶液中的銅鉛鋅等離子，除鈷的深度有限，在實際應用過程中除雜效果不理想，不能滿足實際生產中對高純氯化鈷溶液的要求。

中國專利CN 1084896采用鎳型萃淋樹脂置換色譜法制備高純鎳鹽，使含鎳料液通過已轉為鎳型的含酸性膦萃取劑的萃淋樹脂色譜柱，可分離鎳鹽中的鈷等雜質，獲得純度超過99.99%的高純鎳鹽，回收率大于99%。萃取劑采用酸性膦萃取劑如P507或5709、P272、P554、P204、P5601。該發明中的萃淋樹脂工藝不是很穩定，現在萃淋樹脂制備和使用技術還不是很成熟，而且只能獲得4N高純鎳，達不到高精度的要求。

日本專利CN1489642A （JP233036/2001）公開了一種制備5N高純鎳的技術，使用含鎳溶液作為電解液進行電解時，將陽極電解液調至pH值為2-5，在陽極電解液中加入氧化劑將鐵、鈷、銅等雜質以氫氧化物的形式沉淀，或通過預備電解除去該雜質，或者加入Ni箔通過置換反應除去該雜質，這些方法中無論使用一種或組合兩種以上除去雜質后，進一步使用過濾器除去雜質，使用除去了雜質后的溶液作為陰極電解液進行電解獲得純度5N(99.999重量％)以上的高純鎳。該方法中水解沉淀法除鈷、銅、鐵的方法時間長，溫度高，溶液量大時更是較難控制，而且控制的精度不高，組合方法又比較麻煩，且不易達到高精度的要求。