[發(fā)明專利]一種雙向電解鐵鎳合金分離提取鐵、鎳的方法

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• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114774943A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設計）人: 趙玉祥;李武;張波;崔瑞芝;梁建;張世鵬;錢玉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院青海鹽湖研究所
• 主分類號: C25B1/01
• 分類號: C25B1/01;C25B1/50;C01G49/06;C25C1/08;C25C1/06
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹

本發(fā)明公開了一種雙向電解鐵鎳合金分離提取鐵、鎳的方法。所述方法包括：以鐵鎳合金周期性交替分別作為陰極和陽極，使之與電解液共同構(gòu)建電化學反應體系，并通電進行電解反應，之后對反應體系進行分離，得到氫氧化鐵固形物和富含硫酸亞鐵與硫酸鎳的混合溶液；之后進行蒸發(fā)處理，獲得包含硫酸亞鐵與硫酸鎳的混合固體；對所述混合固體進行高溫熱處理，之后以水浸取焙燒產(chǎn)物，分離獲得硫酸鎳溶液和三氧化二鐵固體。本發(fā)明采用雙向電解模式，通過雙向電解溶解合金進而分別提取鐵、鎳的方法具有溶解速率快、浸出效率高、原料利用率高、工藝簡單和環(huán)境污染小等優(yōu)點，同時分步提取得到的氫氧化鐵和硫酸亞鐵經(jīng)煅燒變可為高純鐵紅顏料，提取成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙向電解鐵鎳合金分離提取鐵、鎳的方法，屬于合金回收技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鎳鐵合金屬于多種純金屬合金，產(chǎn)地不同成分也不相同，通常含鐵、鎳、鉻、錳、銅等金屬，因此如何對其進行高值化利用是非常重要的。但由于此類合金不易粉碎，常規(guī)濕法冶金處理比較困難，通常需要加壓酸浸等方式才能進行有效提取，過程較為繁瑣，同時由于鎳易鈍化，需要采用氧化性較強的硝酸和氯氣等才能溶解，導致過程中產(chǎn)生大量有毒氣體污染環(huán)境；高溫熔煉又需要高溫，條件比較苛刻。

若采用傳統(tǒng)的電化學法對鐵鎳合金進行氧化溶出，會有大量的副產(chǎn)物沉淀到陰極，或者附著在電極表面，或者剝落后沉降到槽底，最終作為渣相進行處理，不僅導致原料有效利用率大幅降低，也失去了通過多級電沉積法實現(xiàn)高純金屬產(chǎn)品制備的機會。

現(xiàn)有鎳鐵合金的利用方法較少，通常先需通過高溫熔煉來提高合金中的鎳含量，再進行進一步的溶解、除鐵和萃取除雜等工藝得到高純含鎳產(chǎn)品，能耗較高，過程復雜；濕法提取由于含鎳合金極易鈍化，需用氧化性極強的酸進行溶解，過程中不可避免會出現(xiàn)氮氧化物、氯氣等污染環(huán)境的氣體，工作環(huán)境和條件比較苛刻；傳統(tǒng)單向電化學溶解的原料利用率及回收率比較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種雙向電解鐵鎳合金分離提取鐵、鎳的方法，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明實施例提供了一種雙向電解鐵鎳合金分離提取鐵、鎳的方法，其包括：

以鐵鎳合金周期性交替分別作為陰極和陽極，使所述陰極、陽極與電解液共同構(gòu)建電化學反應體系，所述電解液為硫酸溶液；

向所述電化學反應體系通電進行電解反應，之后對反應體系進行分離，得到氫氧化鐵固形物和富含硫酸亞鐵與硫酸鎳的混合溶液；

對所述混合溶液進行蒸發(fā)處理，獲得包含硫酸亞鐵與硫酸鎳的混合固體；

對所述混合固體進行高溫熱處理，之后以水浸取焙燒產(chǎn)物，并分離，獲得硫酸鎳溶液和三氧化二鐵固體。

在一些優(yōu)選實施例中，所述電解液的pH值為0～4。

在一些優(yōu)選實施例中，在進行電解反應時，陽極電位為1.0V～3.0V，電解時間為2h～60天，電解溫度為20℃～50℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

相較于傳統(tǒng)提取方法，本發(fā)明采用雙向電解模式，通過雙向電解溶解合金進而分別提取鐵、鎳的方法具有溶解速率快、浸出效率高、原料利用率高、工藝簡單和環(huán)境污染小等優(yōu)點，通過多次換向電解可得到高純產(chǎn)品，同時分步提取得到的氫氧化鐵和硫酸亞鐵經(jīng)煅燒變可為高純鐵紅顏料，進一步降低了提取成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。