[其他]電解法從鍍鎳廢渣中精制硫酸鎳

無效

• 申請號: 87103814
• 申請日: 1987-05-23
• 公開（公告）號: CN87103814A
• 公開（公告）日: 1988-12-14
• 發明（設計）人: 張銓
• 申請（專利權）人: 張銓
• 主分類號: C01G53/10
• 分類號: C01G53/10
• 代理公司: 青島市專利服務中心
• 代理人: 張愛玲

本發明是用含鎳廢渣，特別是電鍍含鎳廢渣為原料，采取電解法精制硫酸鎳的一種方法。

工業純硫酸鎳的制取，一是由電介銅廠脫銅后的電介液中濃縮提取，二是以純金屬鎳在氧化條件下與硫酸反應制取（“Encyclopedia????of????chemical????technology”Vol.9????P.298）。

近些年來，為了利用廢品，國內開始以電鍍廠回收的含鎳廢渣為原料，制取工業純硫酸鎳。電鍍廠廢渣主要由陰極掛具取下，其化學成份除金屬鎳外，主要是銅，其含量為5～50%，另有少量鉻、鐵等元素。一般采用化學法制備，即先用硝酸和硫酸的混合酸溶介廢渣，制得粗硫酸鎳結晶，然后將粗制硫酸鎳用水溶介制成溶液，再加入碳酸鎳或氫氧化鎳升高其pH值，或投以鎳粉、硫化鈉等，將銅、鐵等元素分離出來，再經過濾，將濾液濃縮、結晶，便得到硫酸鎳。此方法存在下述缺點：（1）廢渣中占5%～50%的銅很難回收，一般均棄去。（2）脫銅效果不佳，很難達到≤0.002%。（3）NO^-₃很難除至≤0.005%，NO^-₃的存在對鍍鎳的質量有一定的危害。（4）處理的氫氧化物量較大，容易引起鎳以Ni（OH）₂共沉淀的損失。

本發明的目的是充分回收鍍鎳廢渣中的鎳和銅，制得高純度的硫酸鎳并付產銅，達到產品硫酸鎳中的銅含量≤0.002%（重量），其有害物NO^-₃除至≤0.005%（重量）。

本發明的制備工藝是先將含鎳廢渣置于反應罐中，加入稀硫酸，然后分數次加入濃硝酸，其用量大約是硫酸的1/5，待原料溶介至一定程度、引入結晶槽進行結晶。

將粗制硫酸鎳溶于水，濃度達Be′30度左右，靜置，不溶物于槽底，將澄清液移入電介槽進行電介，陽極為鎳板或用鍍鎳殘陽極（碎鎳塊）裝入框中，框可用鈦條或木條編成，亦可用硬聚氯乙烯板焊制，鉆孔，后兩者以鉛為導體。陰極用銅、不銹鋼或鈦為材料。用硫酸調整電介液pH值在0～1.5范圍內，控制電介液溫度在30～70℃范圍內，以50～55℃最佳。電介液中的Cu⁺⁺沉積于陰極，逐漸加大陰極極化，使電介液中的Cu⁺⁺接近痕跡量，停止電介。以空氣或過氧化氫氧化電解液中的Fe⁺⁺為Fe⁺⁺⁺，取樣分析，視Fe⁺⁺含量近痕跡時氧化完成，用碳酸鎳或氫氧化鎳或石灰水、或稀氫氧化鈉或碳酸鋇升高溶液的pH值至4.5～5.5，使Fe⁺⁺⁺沉淀完畢，經過濾后，將濾液濃縮、結晶而得產品硫酸鎳。

含鎳廢渣原料中少量的鉻，因其不溶于硫酸和硝酸在制取粗制硫酸鎳時，絕大部分以微細碎片沉于容器底部，極微量的鉻片可能被混入電解液，在除鐵時即被濾掉。電解液中少量的NO^-₃在電解過程中可全部被還原成銨離子。

本發明的優點是制得的硫酸鎳的純度高，銅含量≤0.002%（重量），NO^-₃可除至≤0.005%（重量），幾乎可將全部NO^-₃在陰極上還原為銨離子，銨鹽的存在有改善鍍鎳層質量的作用。另外，本發明可以將原料中的銅以金屬銅或海綿銅的形式回收，同時硫酸鎳的回收率高，從而大大提高其經濟效益。

實施例：

將含鎳廢渣原料置于反應釜中，加入稀硫酸，然后分數次加入濃硝酸，其用量大約是硫酸的1/5，待原料溶介至一定程度，比重大于Be′1.4時，引出溶液至結晶槽進行結晶。

取粗制硫酸鎳結晶，用水溶介至Be′30度左右，靜置，不溶物于槽底，將澄清液移入電介槽進行電介，用硫酸調整電介液pH為1左右，電解槽電路取復聯式，槽體可用鋼板、鋼筋混凝土、耐酸磚、花崗巖或灰綠巖等制成，前三種需以軟聚氯乙烯或硬聚氯乙烯作襯。陽極用鎳板，陰極為銅板。電介液工作溫度在50～55℃，加溫方式用蒸汽通過鉛或鈦蛇形管在集液槽或高位槽中熱交換，使熱電介液通過導管送至各電介槽，其走向取上進下出或下進上出均可，用耐酸泵維持電介液循環，流速每槽15～20升/分。電流密度開始為0.5～1A/DM²，隨銅濃度降低，電流密度可降至0.05A/DM²，直到陰極上發現有氣體產生（H₂），或取樣分析溶液中Cu⁺⁺含量為痕跡量時，停止電介，此時NO^-₃已全部轉化為NH⁺₄。將電介完的溶液移入氧化除鐵槽，在70℃左右通入空氣配以H₂O₂氧化其中Fe⁺⁺為Fe⁺⁺⁺，取樣分析，視Fe⁺⁺含量近痕跡時即可停止氧化。加入NiCO₃升高pH值至5左右，繼續用空氣攪拌，出現氫氧化物沉淀，經過濾，濾液進入濃縮罐，濃縮至Be′45～50度，移入結晶室進行結晶即為產品，測得產品的含鎳為20.6%（重量），含鐵為0.002%（重量），含NO^-₃為0.005%，含銅為0.002%（重量）。