一种废硝酸镍溶液经除氯离子生产硝酸镍产品的工艺方法与流程

文档序号:16886645发布日期:2019-02-15 22:41阅读:1198来源:国知局

本发明属于精细化工领域,特别涉及一种废硝酸镍溶液经除氯离子生产硝酸镍产品的工艺方法。



背景技术:

在电镀挂具回收工艺中,脱镀液(废硝酸镍溶液)是引起污染环境的重要污染源,而脱镀液(废硝酸镍溶液)中主要成分有:镍离子60-80g/l、铜离子20-40g/l、硝酸根离子50g/l、氯离子3-20g/l、铁离子0.3-0.1g/l,那么要想将废硝酸镍溶液回收并直接制成纯硝酸镍产品,必须进行精制,而阳离子杂质经过p204或p507萃取剂萃取基本能解决问题。但阴离子如氯离子较难处理,又要在除氯的同时,不再添加其它的杂质,以确保硝酸镍产品的合格,且又要经济划算,投资简单、易操作、不产生二次污染。

目前一般除去氯离子的方法有:1.重结晶法:把氯离子留在母液中,然后在母液中加纯碱溶液,沉淀产生不溶于水的碳酸镍,经去离子水多次洗涤,除去氯离子和钠离子,这种方法产生废水,不环保,成本高;2.硝酸银法:使氯离子生成氯化银沉淀,除氯效果好,但因硝酸银价格昂贵,成本较高,且银的再生回收率较低;又因为除去氯离子后的硝酸镍溶液中氯离子含量为3-20g/l,这种方法不合算,在工业生产中一般不使用。

中国专利cn102321803b提供了一种从用于还原二氧化锰的废糖蜜中去除氯离子的方法,其步骤包括:①废糖蜜还原锰矿工艺的废糖蜜稀释、浸取锰矿、电解锰三个工艺节点都可作为去除氯离子的始点;②在废糖蜜溶液中加水和硫酸,使废糖蜜溶液的硫酸含量达到20~90%,同时加入1~5%的盐析剂,获得废糖蜜混合溶液再进行加热反应,反应温度60~150℃,反应时间0.5~6小时,反应压力-0.9mpa~常压,夹带有氯化氢的水蒸汽通过换热器冷却进入储罐。此方法在除氯离子过程中产生了大量氯化氢有害气体,不仅危害人体健康,而且对环境也有污染;对氯离子的去除效果不好,氯离子在去除后还剩下10%左右。



技术实现要素:

本发明的目的是针对以上问题,提供一种废硝酸镍溶液经除氯离子生产硝酸镍产品的工艺方法。

为实现以上目的,本发明采用的技术方案是:

一种废硝酸镍溶液经除氯离子生产硝酸镍产品的工艺方法,包括以下步骤:

步骤1、调节ph值:将废硝酸镍溶液升温至50-60℃,向该溶液中按27-50g/l的量加入金属镍网,反应后过滤,得到合格溶液;

步骤2、除氯离子:向步骤1得到的合格溶液中按10-20g/l的量加入金属镍网或金属铜粉,升温至90-92℃,进行反应,然后过滤掉氯化亚铜粉和铜粉,得除氯后液;

步骤3、除铜离子:向步骤2的除氯后液中加入过量的镍网进行置换反应,过滤掉产生的铜粉和未反应的镍网,得到合格的除铜后液;

步骤4、萃取除杂:将步骤3得到的除铜后液经萃取、蒸发、冷却、结晶、甩干得硝酸镍产品。

所述步骤1中反应的时间为2-3h。

所述步骤1中合格溶液的ph值为2.8-3.2。

所述步骤2中的反应时间为2-3h。

所述步骤3中置换反应的反应时间为1-2h。

所述步骤3中合格的除铜后液的铜离子含量为0.002-0.003g/l。

所述步骤4中使用的萃取剂为p204或p507。

所述步骤2中还有一个步骤是:将除氯后液取样,取10ml分别将浓度为1-2g/l的硝酸银和稀硝酸溶液滴加到过滤溶液中反应,滴加的量为3-5滴,保持反应的ph值为2-2.5,温度为90-92℃,反应溶液中没有产生白色沉淀则合格。

本发明的有益效果:本发明与传统工艺相比具有操作简单,环保,处理费用低的优点,比如传统工艺有:(1)重结晶法:这种方法产生废水,不环保,成本高;(2)硝酸银法:使用的硝酸银价格昂贵,成本较高,且银的再生回收率较低,又因废硝酸镍溶液中氯离子含量为3-20g/l,这种方法不合算,在工业生产中一般不使用;从表1-3中可以看出,得到的氯化镍产品中氯离子的含量≤0.001%,铜离子的含量≤0.0001,为合格的氯化镍产品可用于工业化生产,并且解决了电镀行业废硝酸镍水污染问题,能创造较高的社会经济价值,且不会产生二次污染;在生产工艺过程中产生的铜粉、氯化亚铜可以回收利用,用于颜料工业生产或在有机合成工业中用作催化剂,以及冶金、电镀工业领域。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合表1、2、3和具体实施例对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

本发明的反应原理:本发明是在一定ph和温度条件下,在废硝酸镍溶液中加入镍皮或镍网,使镍单质与硝酸镍溶液中的二价铜反生置换反应,生成铜粉,然后铜粉又与硝酸镍溶液中的二价铜和溶液中的氯离子作用,生成难溶的氯化亚铜沉淀(cucl)而去除氯离子。

所述步骤1涉及的化学反应机理:

所述步骤2涉及的化学反应机理:

实施例1:

一种废硝酸镍溶液经除氯离子生产硝酸镍产品的工艺方法,包括以下的步骤:

步骤1、调节ph值:将1l的废硝酸镍溶液升温至50℃,向该溶液中加入27g金属镍网,反应2h后检测ph值为2.8,过滤得合格溶液;

步骤2、除氯离子:向步骤1得到的合格溶液中加入10g金属镍网或金属铜粉,升温至90℃,进行反应,2h后过滤掉氯化亚铜粉和铜粉,得除氯后液;

步骤3、除铜离子:将步骤2除氯后液中加入过量的镍网进行置换反应,1h后取样,采用原子光谱仪分析铜离子含量为0.002g/l即为合格的除铜后液;

步骤4、萃取除杂:将步骤3得到的除铜后液经p204萃取,再经蒸发、冷却、结晶、甩干得硝酸镍产品。

检测除氯后液是否合格:将除氯后液取样,取10ml,分别将浓度为1g/l的硝酸银和稀硝酸溶液滴加到过滤溶液中反应,滴加的量为5滴,保持反应的ph值为2-2.5,温度为90-92℃,反应10mim后反应溶液中没有产生白色沉淀,说明除氯后液合格。

表1废硝酸镍溶液去除氯离子的成分分析

实施例2:

一种废硝酸镍溶液经除氯离子生产硝酸镍产品的工艺方法,包括以下的步骤:

步骤1、调节ph值:将1l的废硝酸镍溶液升温至60℃,向该溶液中加入50g金属镍网,反应3h后检测ph值为3.2,过滤得合格溶液;

步骤2、除氯离子:向步骤1得到的合格溶液中加入20g金属镍网或金属铜粉,升温至92℃,进行反应,3h后过滤掉氯化亚铜粉和铜粉,得除氯后液;

步骤3、除铜离子:将步骤2除氯后液中加入过量的镍网进行置换反应,2h后取样,采用原子光谱仪分析铜离子含量为0.003g/l即为合格的除铜后液;

步骤4、萃取除杂:将步骤3得到的除铜后液经p507萃取,再经蒸发、冷却、结晶、甩干得硝酸镍产品。

检测除氯后液是否合格:将除氯后液取样,取10ml,分别将浓度为2g/l的硝酸银和稀硝酸溶液滴加到过滤溶液中反应,滴加的量为3滴,保持反应的ph值为2-2.5,温度为90-92℃,反应10mim后反应溶液中没有产生白色沉淀,说明除氯后液合格。

表2废硝酸镍溶液去除氯离子的成分分析

实施例3:

一种废硝酸镍溶液经除氯离子生产硝酸镍产品的工艺,包括以下的步骤方法:

步骤1、调节ph值:将1l的废硝酸镍溶液升温至55℃,向该溶液中加入35g金属镍网,反应2.5h后检测ph值为3,过滤得合格溶液;

步骤2、除氯离子:向步骤1得到的合格溶液中加入15g金属镍网或金属铜粉,升温至91℃,进行反应,2.5h后过滤掉氯化亚铜粉和铜粉,得除氯后液;

步骤3、除铜离子:将步骤2除氯后液中加入过量的镍网进行置换反应,1.5h后取样,采用原子光谱仪分析铜离子含量为0.0028g/l即为合格的除铜后液;

步骤4、萃取除杂:将步骤3得到的除铜后液经p204萃取,再经蒸发、冷却、结晶、甩干得硝酸镍产品。

检测除氯后液是否合格:将除氯后液取样,取10ml,分别将浓度为2g/l的硝酸银和稀硝酸溶液滴加到过滤溶液中反应,滴加的量为4滴,保持反应的ph值为2-2.5,温度为90-92℃,反应10mim后反应溶液中没有产生白色沉淀,说明除氯后液合格。

表3废硝酸镍溶液去除氯离子的成分分析

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1