一种降低电解镍杂质硫的制备方法
【专利摘要】一种降低电解镍杂质硫的制备方法，属于湿法冶金【技术领域】。高冰镍铸成阳极板，置于电解槽中进行硫化镍阳极直接电解，阴极为种板槽生产出的镍始极片，将阴极置于隔膜袋中，净化后的电解液进入阴极室，阴极室液位高于阳极室液位，使阳极液不能进入阴极室。在电解槽内通电生产电解镍。阳极液净化采用萃取除铜、氧化中和除铁、萃取除钴及降硫四段净化。正常电解后生产出的电解镍中杂质硫为<0.001%，其平均含量为0.0005%。本发明是以正常可溶性阳极为模板，通过降低阴极液中硫含量，从而降低电解镍板的杂质硫含量，得到杂质硫含量极低的电解镍成品。该工艺方法简单，可有效控制电解镍中的杂质硫含量，得到优质电解镍成品应用广泛。
【专利说明】一种降低电解镍杂质硫的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于湿法冶金【技术领域】，特别是涉及到一种降低电解镍杂质硫的制备方法。
【背景技术】
[0002]高冰镍直接铸成阳极板电解，在阳极液净化采用萃取除铜、氧化中和除铁、萃取除钴技术，化学法除铁、铅，并进行深度除铜，即阳极液通过除杂质合格后，此时的液体称为阴极液，阴极液再送入电解槽内参与电解反应，附图1为阳极液净化除杂过程示意图。
[0003]附图1中工艺生产电解镍过程中，阴极液中的铜浓度应小于0.001g/L，否则在电解时产品中的铜含量将大于0.001%，产品难以达到0#镍的要求。想要将原料中溶解在电解液中的铜浓度降到要求值，在目前的工艺中，只能在氧化中和除铁工序中加入硫氢化钠或硫化钠等物质，使铜进一步生成硫化铜沉淀，硫化铜的溶度积为8.5X 10_45。此时电解液中的铜浓度小于0.001g/L，此电解液电解时，电解镍产品中铜杂质符合0#镍标准。但残留在电解液中的S2-在电解时进入到电解镍中，使电解镍中的硫杂质超标。
[0004]电解镍中的硫含量较大会严重影响电镍的机械性能，在电解镍产品的质量将决定产品价格的前提下，现有技术当中亟需要一种技术来降低电解镍杂质硫，提升产品质量。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的 技术问题是:提供一种把电解液中残存S2-的变成稳定的硫后，电解时杂质硫不会进入到电解镍产品中。选择氯气为氧化剂，通入到电解液中，将S2-变成化学性质稳定的硫，不增加电镍中的硫含量，解决了电解镍中杂质硫超标的问题。
[0006]一种降低电解镍杂质硫的制备方法，其特征是:
[0007]包括以下步骤
[0008]步骤一、阳极液的中和及萃取除铜工序，包括以下分步:
[0009](I)将电解阳极液的PH值调整至1.5~2.0 ;
[0010](2)将阳极液的温度降至40°C~50°C，为萃取除铜工序做准备；
[0011](3)通过板框对电解阳极液中夹带的阳极泥进行液体和固体分离，避免在萃取除铜工序中产生第三相；
[0012](4)处理好的阳极液进入到萃取萃铜工序，利用Lix984N溶剂萃取法分离Ni和Cu，有效回收阳极溶解下来的Cu元素，萃取下来的铜进入铜系统，除铜后的阳极液中Cu浓度〈0.lg/L,除铜后液经隔油槽和超声气浮除油装置进行除油。
[0013]步骤二、氧化中和除铁的制取，包括以下分步:
[0014](I)经过除油和除铜后的液体温度提升至60 V~90°C ；
[0015](2)采用空气氧化中和除铁，铁渣再经过酸溶液处理生成铁钒，除铁后液体中的Fe浓度〈0.003g/L ；
[0016](3)加入碳酸钡除铅，液体内铅浓度低于0.0001g/L ；[0017](4)加入硫氢化钠深度除铜，Cu浓度〈0.001g/L。
[0018]步骤三、萃取除钴的制取，包括以下分步:
[0019](I)除铁工序后的液体温度降低至40°C~50°C ；
[0020](2)用272萃取剂分离Ni和Co,有效回收除铁工序后液体中的Co元素,萃取下来的钴进入钴系统，除钴工序后液体中的Co浓度〈0.002g/L。
[0021]步骤四、氯气降硫的制取，包括以下分步:
[0022](I)在除钴工序后液体中通入氯气进行降硫，氯气降硫采用50Nm3/h~70Nm3/h对应电解液40m3/h~60m3/h反应降硫；
[0023](2)使用风搅拌的方式使氯气与溶液充分反应，并调整降硫后液的PH值到4.5~
5.5 ；
[0024](3)降硫工序后的液体进入到除油装置，进行除油。步骤五、电解镍的制取，包括以下分步:
[0025](I)降硫工序后的液体成为阴极液，将阴极液升温至60°C~70°C，通入到电解槽；
[0026](2)对正处于电解槽内的阴、阳极进行通电，而后电解液沉积，最终生成成品电解镍，生产出电解镍中的硫含量 〈0.001% ；
[0027](3)进入隔膜袋的 阴极液渗透到电解槽内，与溶解型阳极溶解下来的金属离子一起进入到阳极液槽，这部分液体中含有金属杂质，称为阳极液，进入到阳极液中和工序。
[0028]步骤一中所述的Lix984N溶剂萃取法，即调整PH值至1.8~2.0，溶液温度降至40°C~50°C，使用Lix984N溶剂萃取法将溶液中的Cu降至0.lg/L以下。
[0029]步骤二中所述的采用空气氧化中和除铁，采用的空气氧化法即为升高除铜工序后液体的温度至60V~90°C，通入空气氧化铁元素，调整PH值至3.5~4.5，形成铁渣，加入碳酸钡除铅，液体内铅浓度低于0.0001g/L，加入硫氢化钠深度除铜，Cu2+浓度〈0.001g/L。
[0030]步骤三中所述的用272萃取剂分离Ni和Co，具体方法为调降温40~50°C，用272萃取剂分离Ni和Co,有效回收除铁后液中的Co元素,萃取下来的钴进入钴系统,除铜、除铁、除钴后阳极液中Co浓度〈0.002g/L。
[0031]步骤四中所述的在除钴工序后液体中通入氯气进行降硫，在该降硫工序中，通入氯气的同时对溶液进行搅拌。
[0032]步骤四中所述的在除钴工序后液体中通入氯气进行降硫，在该降硫工序中，电解镍产品的杂质硫含量〈0.001%。
[0033]通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果:通过氯气降硫工序改善电解镍产品中硫含量，提升产品质量，加强品牌效应，改进了现有技术当中，采用硫化镍阳极板直接电解制备电解镍工艺技术中的不足，得到了可控制电解镍硫含量的优质产品。
[0034]本发明的技术方案较现有技术具有更广范的应用前景，产品质量高，填补了现有技术的空白。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的说明:
[0036]图1为现有技术中阳极液净化除杂过程示意图。【具体实施方式】
[0037]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但实施例不限制本发明，且发明中未述及之处适用于现有技术。
[0038]实施例1
[0039]高冰镍铸成阳极板，置于电解槽中进行硫化镍阳极直接电解，阴极为种板槽生产出的镍始极片，将阴极置于隔膜袋中，净化后的电解液进入阴极室，阴极室液位始终高于阳极室液位，使含杂质高的阳极液不能进入阴极室。在电解槽内通电生产电解镍。阳极液净化采用萃取除铜、氧化中和除铁及萃取除钴三段净化，正常电解后，生产出的电解镍中杂质硫含量高达0.1%~0.005%，杂质硫含量过高，严重影响电解镍质量。
[0040]实施例2
[0041]高冰镍铸成阳极板，置于电解槽中进行硫化镍阳极直接电解，阴极为种板槽生产出的镍始极片，将阴极置于隔膜袋中，净化后的电解液进入阴极室，阴极室液位始终高于阳极室液位，使含杂质高的阳极液不能进入阴极室。在电解槽内通电生产电解镍。阳极液净化采用萃取除铜、氧化中和除铁、萃取除钴及氯气降硫四段净化。其中氯气降硫采用20Nm3/h~30Nm3/h对应电解液40m3/h~60mVh在管线内反应降硫，正常电解后，生产出的电解镍中杂质硫〈0.01%,难以达到电解镍对杂质硫的标准。
[0042]实施例3
[0043]高冰镍铸成阳极板，置于电解槽中进行硫化镍阳极直接电解，阴极为种板槽生产出的镍始极片，将阴极置于隔膜袋中，净化后的电解液进入阴极室，阴极室液位始终高于阳极室液位，使含杂质高的阳极液不能进入阴极室。在电解槽内通电生产电解镍。阳极液净化采用萃取除铜、氧化中和除铁、萃取除钴及氯气降硫四段净化。其中氯气降硫采用30Nm3/h~50Nm3/h对应电解液40mVh~60m`3/h在有效体积为80m3的储槽内反应降硫，正常电解后，生产出的电解镍中杂质硫在0.01%~0.001%,基本达到电解镍对杂质硫的标准，但有待于提闻。
[0044]实施例4
[0045]高冰镍铸成阳极板，置于电解槽中进行硫化镍阳极直接电解，阴极为种板槽生产出的镍始极片，将阴极置于隔膜袋中，净化后的电解液进入阴极室，阴极室液位始终高于阳极室液位，使含杂质高的阳极液不能进入阴极室。在电解槽内通电生产电解镍。阳极液净化采用萃取除铜、氧化中和除铁、萃取除钴及氯气降硫四段净化。其中氯气降硫采用50Nm3/h~70Nm3/h对应电解液40mVh~60m3/h在有效体积为80m3的储槽内反应降硫，并增加风搅拌，使其充分反应。正常电解后，生产出的电解镍中杂质硫极低〈0.001%，杂质硫的平均含量为0.0005%以下，超过0#电解镍对杂质硫的标准。
【权利要求】
1.一种降低电解镍杂质硫的制备方法，其特征是: 包括以下步骤 步骤一、阳极液的中和及萃取除铜工序，包括以下分步: (1)将电解阳极液的PH值调整至1.5~2.0 ; (2)将阳极液的温度降至40°C~50°C，为萃取除铜工序做准备； (3)通过板框对电解阳极液中夹带的阳极泥进行液体和固体分离，避免在萃取除铜工序中产生第三相； (4)处理好的阳极液进入到萃取萃铜工序，利用Lix984N溶剂萃取法分离Ni和Cu，有效回收阳极溶解下来的Cu元素，萃取下来的铜进入铜系统，除铜后的阳极液中Cu浓度〈0.1g/L，除铜后液经隔油槽和超声气浮除油装置进行除油。 步骤二、氧化中和除铁的制取，包括以下分步: (1)经过除油和除铜后的液体温度提升至60V~90°C； (2)采用空气氧化中和除铁，铁渣再经过酸溶液处理生成铁钒，除铁后液体中的Fe浓度〈0.003g/L ； (3)加入碳酸钡除铅，液体内铅浓度低于0.0OOlg/L ； (4)加入硫氢化钠深度除铜，Cu浓度〈0.001g/L。 步骤三、萃取除钴的制取，包括以下分步: (O除铁工序后的液体温度降低至40°C~50°C ； (2)用272萃取剂分离Ni和Co,有效回收除铁工序后液体中的Co元素,萃取下来的钴进入钴系统，除钴工序后液体中的Co浓度〈0.002g/L。 步骤四、氯气降硫的制取，包括以下分步: (1)在除钴工序后液体中通入氯气进行降硫，氯气降硫采用50Nm3/h~70Nm3/h对应电解液40m3/h~60m3/h反应降硫； (2)使用风搅拌的方式使氯气与溶液充分反应，并调整降硫后液的PH值到4.5~5.5 ; (3)降硫工序后的液体进入到除油装置，进行除油。步骤五、电解镍的制取，包括以下分步。 (O降硫工序后的液体成为阴极液，将阴极液升温至60V~70°C，通入到电解槽； (2)对正处于电解槽内的阴、阳极进行通电，而后电解液沉积，最终生成成品电解镍，生产出电解镍中的硫含量〈0.001% ； (3)进入隔膜袋的阴极液渗透到电解槽内，与溶解型阳极溶解下来的金属离子一起进入到阳极液槽，这部分液体中含有金属杂质，称为阳极液，进入到阳极液中和工序。
2.根据权利要求1所述的一种降低电解镍杂质硫的制备方法，其特征在于:步骤一中所述的Lix984N溶剂萃取法，即调整PH值至1.8~2.0，溶液温度降至40°C~50°C，使用Lix984N溶剂萃取法将溶液中的Cu降至0.lg/L以下。
3.根据权利要求1所述的制备低杂质硫电解镍的方法，其特征在于:步骤二中所述的采用空气氧化中和除铁，采用的空气氧化法即为升高除铜工序后液体的温度至60°C~90°C，通入空气氧化铁元素，调整PH值至3.5~4.5，形成铁渣，加入碳酸钡除铅，液体内铅浓度低于0.0001g/L，加入硫氢化钠深度除铜，Cu2+浓度〈0.001g/L。
4.根据权利要求1所述的一种降低电解镍杂质硫的制备方法，其特征在于:步骤三中所述的用272萃取剂分离Ni和Co，具体方法为调降温40~50°C，用272萃取剂分离Ni和Co,有效回收除铁后液中的Co元素,萃取下来的钴进入钴系统,除铜、除铁、除钴后阳极液中 Co 浓度〈0.002g/L。
5.根据权利要求1所述的制备低杂质硫电解镍的方法，其特征在于:步骤四中所述的在除钴工序后液体中通入氯气进行降硫，在该降硫工序中，通入氯气的同时对溶液进行搅拌。
6.根据权利要求1所述的一种降低电解镍杂质硫的制备方法，其特征在于:步骤四中所述的在除钴工序后液体中通 入氯气进行降硫，在该降硫工序中，电解镍产品的杂质硫含量〈0.001%。
【文档编号】C22B3/44GK103498169SQ201310449471
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】赵瑞东, 于涛, 林立, 王长青, 徐洪坤, 李岩, 王刚, 赵彬, 李洪标, 腾维前, 冯春宇 申请人:吉林吉恩镍业股份有限公司