利用各种含镍原料生产电解镍的方法

专利名称：利用各种含镍原料生产电解镍的方法
技术领域：
本发明涉及利用不同含镍原料生产电解镍的方法，属有色金属冶金和再生资源回收领 域。尤其是涉及利用镍冶炼和镍再生资源回收处理过程中产出的氧化亚镍、氧化镍、硫酸 镍、氯化镍、硝酸镍、碱式碳酸镍、碳酸镍、氢氧化镍、草酸镍、含镍浸出液等作为原料， 采用水溶液电解的技术方法，制备高纯度的金属镍产品。技术背景镍是一种银白色金属，由于具有优良的物理和化学性能，被广泛应用于不锈钢、有色 金属合金、电池、电镀、化学品、磁性材料、催化剂等工业和日常生活的各个领域，被称 为二十一世纪的战略金属。目前全世界的金属镍产量己达140多万吨，其中一半以上的金属 镍用于生产不锈钢。在过去的十几年内，中国不锈钢的需求呈快速上升趋势。含镍不锈钢 产品易于回收利用，符合环保政策，尽管一次性投入高，但分年度折旧经济，不锈钢在建 筑、制成品方面的使用越来越被人们认同。随着人们生活水平的不断提高，不锈钢消费量 也将继续稳步增长。不锈钢产量的增长相应增加了对金属镍的需求，随着我国经济的持续 快速发展，不锈钢需求量还将在相当长的时间内持续增长，未来不锈钢行业依然是镍消费 的主要领域。镍在地球中的含量约为3%，次于Fe、 0、 Si、 Mg,居第五位，但在地壳中仅含0.008%， 居已知元素的第24位。镍的原生矿物为橄榄石和硫化镍矿，前者经风化富集成硅酸镁镍矿、 镍蛇纹石红土矿，统称为氧化镍矿；此外，自然界还有极少量的砷化镍矿。从矿石中生产 金属镍的原料主要有硫化镍矿和氧化镍矿。硫化镍矿由于组成不同又可进一步分为含氧化 镁高或含氧化镁低的精矿；镍铜比高或镍铜比低的精矿；富铀精矿或贫铂精矿。氧化镍矿 也可进一步划分为含铁高的红土矿和含铁低、含硅高的硅酸镍矿等。由于炼镍原料复杂， 故处理工艺有多种多样，金属镍工业生产方法主要分火法冶炼和湿法冶金提取两大类。目前约有50% 60%的金属镍来自硫化镍矿， 一般矿石均经过选矿分离富集后得到硫 化镍精矿才送往冶炼厂。硫化镍精矿的火法处理方法是经造锍熔炼、吹炼、镍铜分离精炼 等工序，得到高镍锍产物。我国镍冶炼厂采用的典型火法工艺流程为硫化镍精矿闪速炉熔 炼、低镍锍转炉吹炼、高镍锍磨浮分离、镍精矿反射炉熔炼、最后浇铸硫化镍阳极，供电 解用。不同的镍冶炼厂根据实际情况采用上述四种湿法方法处理硫化镍精矿。我国典型的镍 冶炼厂采用湿法生产电解镍的流程是高镍锍硫酸选择性浸出电解法，主要包括铜镍高镍锍 两段逆流硫酸选择性浸出(常压与加压浸出)、黑镍除钴、不溶阳极隔膜电解等生产工序。 其基本过程是高镍锍经细磨后采用硫酸选择性浸出，即常压和加压相结合的方法分段进 行浸出，镍、钴被选择性浸出进入溶液，铜、铁、贵金属等则抑制于浸出渣中。第一段硫 酸选择性浸出液富含镍、钴，几乎不含铜、铁等杂质，因而浸出液的净化作业只需要除钴。 由于皿中不能引入氯离子，沉钻的氧化剂采用特制的黑镍(NiOOH)。经净化后的浸出 液用隔膜电解法生产金属镍，阳极电解液(以下简称阳极液)则返回浸出高镍锍。第二段 加压浸出液则返回第一段浸出用作配液。与硫化镍阳极电解精炼法相比，硫酸选择性浸出法的工艺流程较短，用一个浸出工序代替了高镍硫缓冷、选矿分离、焙烧、电炉还原等若 干工序。因而建厂投资较省，由于生产过程简短，药剂用量也少，生产成本也较低。高镍 锍硫酸选择性浸出电解法工艺获得的硫酸镍还可用氢还原法生产金属镍。在此生产工艺的 基础上，我国最近还用萃取除钴的方法取代黑镍除钴工序，发展了加压浸出、萃取除钴、 电解生产金属镍的工艺技术。氧化镍精矿有火法处理方法和湿法处理方法后者(1)选择性还原焙烧、常压氨浸。 (2)高压酸浸。湿法处理氧化镍精矿可直接得到镍粉或化工产品，还可将浸出液经净化后 电解。。在镍冶炼过程中，采用硫化镍精矿或氧化镍精矿均可获得高镍锍产物。国内外高镍锍 镍铜分离和提取工艺取得了巨大进展，由硫化镍矿和氧化镍矿冶炼处理得到的高镍锍产物， 其冶炼方法可大致归纳为两大类 一类为湿法选择性浸出法，另一类为羰基法。湿法选择 性浸出法，由于介质不同或镍铜提取方法不同，大致可分为五种(l)硫酸选择性浸出、 电解法。浸出过程分常压浸出和加压浸出两个阶段，浸出溶液经净化后，电解提铜和电解 提镍。(2)硫酸选择性浸出、氢还原法。其流程为高镍锍经熔化、水淬、细磨，然后经常 压浸出和加压浸出，浸出液经净化后用加压氢还原法制得镍粉。镍粉售价虽较高，然而在 市场销售上的灵活性不如电解镍。(3)舍里特*高尔顿法，即加压氨浸、氢还原法。在较 低温度和压力下，在碱性介质中浸出，该法对含铜高的原料不甚适合。(4)盐酸浸出。经细磨后的高镍锍用盐酸在70 75t:下浸出，该法选择性浸出效果很好，提镍能耗也比较低， 但设备腐蚀比较严重。(5)氯气浸出法。该法的实质是在110'C下通氯气选择性浸出镍，浸 出液经置换脱铜，用碳酸镍中和脱铁，溶剂萃取分离钴镍，分别电解得阴极镍和阴极钴。 在阳极上产生的氯气返回浸出。高镍锍中的铜、硫几乎全部以CuS的形态留在浸出渣中。 该流程的特点是浸出液中含镍高，总的溶液量较少，阳极析出的氯气返回利用，与其他工 艺相比，流程较为简化。世界上镍冶炼工艺中，羰基法提镍已成为传统电解精炼工艺的主要竞争者。 一氧化碳 在有机基团中称为羰基，它可与金属镍、铁发生反应，生成Ni(C0)4、 Fe(CO)s。羰基法的 基本原理是镍与一氧化碳在低温下能生成易挥发的羰基镍，在加热升温的条件下，该羰基 物Ni(CO)4又分解为镍粉及一氧化碳气体。常与镍伴生的铜却很难生成羰化物，铁、钴虽然 与一氧化碳较易作用，但根据其生成及挥发性质的差异，可达到选择性分离的目的。电解法是一种制取纯金属镍的非常重要的方法，虽然羰基法、高压氢还原法等也能获 得纯金属镍，但它们的应用范围远不如电解法。电解法在镍冶金中的应用比在其它有色金 属冶金中广泛得多。在镍冶金中电解工艺如此多样化，并且相互竞争发展，是其他有色金 属冶金中少见的。这主要是因为电解法设备比较简单，工艺过程容易掌握，阴极镍质量较 纯，产品在市场上适应性较广等。镍电解按所使用的阳极材料分类主要有粗镍电解精炼工 艺、镍铁合金阳极电解精炼工艺、高镍锍阳极电解工艺、惰性阳极电解工艺。 一般根据采 用的阳极材料和电解液组成不同来分类，其中根据阳极材料的不同，分为可溶阳极电解与 不溶阳极电解(又称电积)，如粗镍电解精炼工艺、镍铁合金阳极电解精炼工艺、高镍锍阳 极电解工艺属于可溶阳极电解；而采用惰性阳极电解工艺则称为不溶阳极电积，其阳极材料为铅合金阳极板或稳型阳极(如表面涂有贵金属氧化物的钛板)。电解液组成曾采用纯硫 酸盐体系、纯氯化物体系和硫酸盐与氯化物的混合体系。当前国内外一般镍冶炼厂的高镍 锍阳极电解多采用硫酸盐与氯化物混合体系。而不溶阳极电解镍则多采用硫酸盐体系或氯 化物体系。视金属镍的用途不同，对镍的纯度要求也不同。例如用于生产合金及不锈钢的镍，对 其中所含铁、氧、碳的含量并无严格要求，对钴含量要求一般也不十分严格；但对锑、铋、 砷、铜、铅、锡、磷、硫、锌等元素的含量要求却十分严格。这是因为在合金或不锈钢生 产过程中，锑、铋等杂质不易脱除，残留下来对合金的机械性能极为不利。又如用作核反 应堆部件的镍，其中钴含量必须很低，这是因为钴在受核了轰击时，会形成具有强放射性 的同位素钴60。可溶阳极电解所用粗金属镍阳极中杂质元素较多，而镍电解的阴极过程本 身脱除杂质的能力有限，电解时有部分进入杂质进入阴极镍内，影响电解镍的质量，其余 杂质留在电解液中，并可能不断积累，影响电解过程的顺利进行。因此，镍电解不同于铜、 铅、锌、锡等金属的电解，阴极电解液(以下简称阴极液)必须预先经过净化处理，以控 制杂质元素的含量。同时，在工艺中采用隔膜电解槽，使阴极液和阳极液分开，阴极液与 阳极液的成分不同，这种电解槽的构造较为复杂，这是镍电解工艺的一大特点。但当镍粗 阳极中杂质含量太高时，阴极液循环量太小，则隔膜不能阻止阳极液中杂质的逆渗透，影 响电解阴极镍的质量。在所有镍电解工厂中，均包括电解和净化两大系统，就电解系统而言，各厂的差别主 要在电解溶液体系的选择。以镍硫化物阳极电解工艺为例，根据电解的需要，将镍精矿由 火法冶炼方法获得的高镍硫再经浮选产出硫化镍二次精矿，然后经反射炉熔化、浇铸、缓 冷制成具有一定物理规格的阳极板。高镍硫阳极板主要组成为NbS2及部分Cu2S、 FeS等硫 化物，其典型化学组成约为Ni〉40X、Cu〈25X、S 19% 23% 。在电解时阳极发生NbS2、 Cu2S、 FeS的电化学溶解反应，生成NP+、 Cu2+、 F^+及NiS、单体S等，NiS进一歩溶解生 成NP、单体S。高镍硫阳极溶解时，因控制的电势比较高，单体S可进一步氧化成为硫酸 根离子S042—，结果使阳极区的酸度增加，pH值降低，在阳极上还可能发生析氧反应，进一 步降低阳极液的pH值。在电解生产过程中产生的阳极液，其pH值约在1.8 2.0左右，所以 在返回作为阴极液时，除了要脱除溶液中的杂质如012+、 F^+外，还需要调整溶液的酸度。 在不同的电解条件和电流密度下，阴极液应采取不同的pH值，当硫化物阳极镍电解精炼采 用硫酸盐一氯化物混合体系时，阴极液呈酸性，pH=3 5。当控制阴极电势一定时，主要 为N严在阴极上还原析出，获得纯度高的金属镍。从各种湿法冶金产生的硫酸镍或氯化镍水溶液中电解提镍均属不溶阳极电解(电积)， 但前者阳极过程主要析出当量的氧及产生当量的酸，并使其pH值下降，在阴极上则析出镍， 使阴极区电解液中N产产生贫化，阴极液通过隔膜渗入到阳极区，因而在由隔膜分开的阳 极区和阴极区内的镍离子浓度和硫酸浓度差别较大，为了保持生产的连续性，电解过程中 产生的阳极液需要不断处理，补充镍离子，降低酸浓度，成为新的阴极液，返回阴极区。 而从纯NiCb溶液中电解时，理论上溶液pH值不变，阴极上主要析出镍，阳极上主要析出氯 气，这是NiCl2电解液的突出优点之一。但氯气污染较为严重，整个厂区内必须安装大量的NaOH液吸收洗涤设备，吸收浸出、净液及电解等工序排放出的氯气。目前以不同的镍矿 物为原料，从硫酸镍或氯化镍水溶液中电解提镍产生的阳极液最后都返回浸出镍矿物，降 低酸浓度和补充镍离子，浸出液经净化除杂处理后，成为新的阴极液，实现电解液成分的 平衡。不溶阳极电解镍阴极材料可采用不锈钢板，阴极镍沉积在不锈钢板上，经过一定的 时间电解后，从阴极不锈钢板上剥下阴极镍产品，也可采用钛种板生产镍阴极始极片，用 于镍的沉积。相比较而言，纯硫酸体系不溶阳极电解镍工艺对设备的腐蚀小，操作条件好。在镍电解液的净化系统中，由于萃取技术的发展，浸出一萃取一电积的镍湿法冶金工 艺获得了一定的应用，其特点是在常压或加压下以硫酸等溶液浸出镍矿物中的镍，部分杂 质同时被浸出，进入浸出溶液中，经过除铁、铜等杂质，再用萃取剂从溶液中萃取钴，使 镍钴分离，镍则留在溶液中成为阴极液，经电解后，阴极液透过隔膜进入阳极区，成为阳 极液，部分阳极液则返回浸出，完成一个电解循环过程。在萃取过程中控制只萃取杂质， 如Zn、 Cu、 Co等，而不萃取镍，镍则留在溶液中用于电解，最后达到镍与其它杂质分离的 目的，这是目前工业镍电解的主要特点。日本矿业公司1978年投产的日立精炼厂在碱性镍溶液体系中以氨水调节含镍水溶液的 pH值，然后用LIX64N萃取镍，载镍有机相用废电解(阳极液)进行反萃，送电解镍，电 解镍产品含镍99.98%。 LIX64N萃镍后的萃余液加入Ca(OH)2，生成CaS04,并回收其中的 氨，氨返回生产过程，回收氨后的溶液再经处理后排放或利用。澳大利亚昆士兰镍公司1988年投产的雅布鲁精炼厂采用LIX87QN萃取剂的煤油溶液 从NHHNH4)2C03溶液中取萃镍，萃镍后的萃余液经蒸氨等处理。载镍有机相用废电解液 (阳极液)进行反萃，得到含镍57kg/mS及pH-1.55的电解液，用于电解。中国既是镍金属的消费大国，同时也是镍矿资源较贫乏的国家。随着镍的应用领域和 消费数量不断扩大，各种镍可再生资源不断增多。由于镍价格较贵，再生镍已经具备了一 定的产业规模，据估计，目前我国再生镍占镍总产量的比例已接近30%，从各种镍可再生资源中回收制取金属镍或其化合物，在镍生产中占据了一定的地位。我国最早的镍工业生产就是从镍可再生资源的综合利用开始的。1953年8月上海冶炼厂试制电解镍，该厂提出从铜电解废液中回收镍，即由铜电解产生的粗硫酸镍为原料，采用 无隔膜法生产电解镍，并建成了镍生产系统，开始了电解镍的生产。随后利用不同的镍废 料或原料，如粗硫酸镍、杂镍，古巴氧化亚镍、铜镍锍、镍磷铁、镍基合金废料等，电解 生产金属镍。由于生产所用原料多变，生产工艺亦因原料不同而异，该厂曾经采用的主要 原料和工艺有(1)杂镍生产电解镍。当时杂镍来源多为进口金属镍块，镍含量较高，杂 镍经高频电炉熔铸(低频电炉熔炼)、镍阳极、阴极隔膜电解工序，获得电解镍。(2)镍基 合金生产电解镍。镍基合金为常见的提镍废料， 一般含Ni35 68W、 Crl5 25。/。及Co、 Mn、 Fe等杂质。开始以旧镍币为原料，采用冲天炉熔化除锌，铸成镍铜阳极板后进行电解，由 此得到的镍质量差，只能作为等外镍。随后镍基合金料的处理采用电弧炉熔炼、吹风氧化、 造渣工艺。当金属熔体含Ni达70。/。左右时，停止吹风氧化、造渣，随即放渣、脱氧、出炉， 浇铸成镍阳极板，经阴极隔膜电解精炼。如由不锈钢加工废料(刨花)为原料，可生产出 一号或零号电解镍。G)镍磷铁是含镍蛇纹石与磷灰石生产钙镁磷肥的副产品，为磷肥生产厂的下脚料，其成分为Ni5 8%， P10 15%， Fe70 75%、 Cu0.3~0.9%、 Co0.13 0.25%和81 10%。先采用反射炉与电弧炉相结合的火法冶炼工艺制备粗镍阳极板，物料在 反射炉内熔炼，吹风氧化、造渣，当合金品位达Ni50W时，可铸成粗合金块，送电弧炉熔 炼，然后再吹风氧化、造渣。当合金含川>75%时，进行脱氧，然后浇铸镍阳极，最后用 阴极隔膜电解法生产电解镍，产品90%以上能达到1号镍(99.9%)与2号镍(99.5%)的标 准。(4)氧化亚镍。 一般含镍70 85%，经电弧炉还原熔炼、插木蒸锌、氧化造渣和脱氧 后即可出炉浇铸镍阳极。最近几年来，含镍可再生资源的种类和来源出现了新的变化，按其组成与形态及浸出 的难易程度大致可分为四类(l)水溶性含镍废料，如铜冶炼厂产出的黄渣(无水硫酸镍、 粗镍等)、电镀退镀液等。(2)酸溶性废料，如各种含镍废液的中和渣及某些企业作为副产 品回收的碳酸镍渣等。(3)金属或合金类废料，如电镀挂珠、镀镍丝等及各类镍基合金的 加工废料。(4)镍冶炼废渣(如炉渣、烟尘等)、选矿及浸出的尾渣等。除第(4)类废渣 由于含镍量低、成份复杂，回收难度大，须另行处理外，其余三类镍废料经过浸出或溶解、 萃取或沉淀法除去杂质，最后一般得到硫酸镍溶液，经真空蒸发浓縮后可直接生产硫酸镍 产品，或制成碳酸镍后按市场需要生产氧化镍或氯化镍、醋酸镍、氟化镍等其它化工产品。从上述金属镍的生产工艺中可以发现，以镍精矿为原料采用硫酸体系电解法生产金属 镍，产生的阳极液酸度较高，为了实现电解过程中电解液的酸度平衡，需要将阳极液返回 浸矿工序，使其中的酸与矿物原料反应，浸出其中的镍物料，降低酸浓度，补充电解沉积 过程所需的镍离子。若以镍可再生资源回收产出的硫酸镍等为原料生产金属镍，虽然可以 采用将各种回收产物首先冶炼成粗镍阳极，然后再由电解精炼获得金属镍，阳极电解液经 净化调整成分后返回电解过程。但该方法冶炼设备投资较大，并且易造成粉尘飞扬，需要 增加收尘设备，将进一步提高生产成本，同时直收率也较低。 一般而言，从事镍可再生资 源回收的企业普遍规模偏小，原料复杂，产量不大，不可能单独建立象以镍精矿为原料的 镍冶炼电解厂。而且即使建立了镍电解车间，由于镍可再生资源的成分十分复杂，若将电 解过程中产生的含酸较高的阳极液返回浸出工序，则增加了镍在生产过程中的积压，增加 了溶液净化的负担，还可能需要将镍重复沉淀或萃取，大幅度增加了沉淀剂、萃取剂的耗 量，相应地增加了成本，也使镍可再生资源回收生产过程复杂化。目前与本发明所述相同 的技术还未见报道。发明内容本发明目的是利用镍冶炼和镍再生资源回收处理过程中产出的氧化亚镍、氧化镍、 硫酸镍、氯化镍、硝酸镍、碱式碳酸镍、碳酸镍、氢氧化镍、草酸镍、含镍浸出液等作为 原料，采用环境友好的硫酸盐体系水溶液电解的技术方法，制备高纯度的金属电解镍产品。 其目的还在于发展一种新的生产电解镍的技术，可以通过将零散分布在不同地域的含镍物 料收集起来，在一个电解厂内集中处理，生产纯金属镍，适应于生产规模相对较小的企业。 本发明提出了一种镍电解封闭循环体系，产生的阳极液不必送回浸矿(或用于处理其它含 镍物料)处理工序来降低阳极液的酸浓度，而是直接将含镍物料加入到电解过程中排出的 阳极液内，使之与阳极液中的酸产生反应，使酸浓度降低，并使镍物料中的镍进入阳极液,经过处理后，成为新的阴极液，返回电解过程，实现电解循环过程。或者采用溶液萃取法， 实现电解过程中酸浓度和镍离子的平衡。由于电解液不返回镍物料的浸出工序，电解液中 的添加剂如硫酸钠和硼酸等用量相应减少。本发明目的是这样实现的本发明方法的电解质溶液体系采用镍的硫酸盐水溶液，主 要工艺过程是将硫酸镍、硫酸钠、硼酸等按所要求的浓度加入到去离子水中，配成一定pH 值的电解液，阴极液的主要成分为硼酸(l 25g/L)、硫酸钠(70 150g/L)、硫酸镍(50 120g/L)，还可包括其它微量电解添加剂，加入硫酸或含镍物料调节pH值至2.0 5.5左右， 输入到电解高位储液槽内，加温(40 8(TC左右)后成为阴极液，按一定流量均匀送入阴 极隔膜袋内，开启直流整流电源开始电解，溶液中的镍离子被还原成金属后沉积在阴极上， 得到电解纯金属镍。随后阴极液透过隔膜袋渗入阳极室内，由于水在阳极表面不断发生电 化学反应，析出氧气，阳极室内溶液的氢离子浓度相应增加，当氢离子浓度增加到一定时， 阳极液从电解槽内溢出，进入低位储液槽内。低位储液槽阳极液经净化除杂后泵入调液槽， 将碱式碳酸镍等加入调液槽中，与酸反应，调节电解液的镍离子浓度和pH值，整调成分后 的电解液经澄清处理一段时间后，泵入高位储液槽中作为新的阴极液，返回电解过程。相对于阴极溶液而言，阳极液中按硫酸含量计算的酸浓度增加，镍离子浓度降低。经 电解后由于阳极液成分与镍电解所要求的阴极溶液有较大的不同，为了保证电解过程的不 断顺利进行，需要除去溢出的阳极液中的杂质离子，重新转化为合格的阴极液，其中最主 要的工作是保证镍离子的平衡，降低阳极液的酸浓度，补充镍离子。为了实现这一目的， 将低位储液槽中的阳极液泵入调液槽内，采用直接中和的方法，加入碱式碳酸镍等作为中 和剂，使之与阳极液中的硫酸发生反应，生成硫酸镍，碱式碳酸镍中的碳酸根则反应转变 为二氧化碳气体，从水溶液中逸出并进入空气中，中和反应过程中阳极液在不带入其它杂 质离子的情况下，镍离子得到补充，酸浓度相应降低，使溶液成分达到阴极液的要求，经 加热至一定温度后，成为新的一批阴极液，用于新一轮的电解过程，实现了电解循环过程。阳极液的处理也可采用溶剂萃取法补充镍离子，降低酸浓度。即首先将镍萃取剂用氢 氧化钠等皂化后，形成皂化有机相，再与硫酸镍(或氯化镍、硝酸镍)的水溶液或镍冶炼 和镍可再生资源回收处理过程中经净化后产出的含镍水溶液相混合，发生钠离子与镍离子 的交换过程，水溶液中的镍离子进入有机相，而有机相中的钠离子则进入水溶液中，成为 含硫酸钠(或氯化钠、硝酸钠)的水溶液。最后将载镍有机相与阳极液混合，这时阳极液 中的氢离子与载镍有机相中的镍离子发生交换，有机相的镍离子进入阳极液中，而阳极液 中的氢离子则进入有机相中，实现了电解液的镍离子和酸浓度的平衡，有机相则再用氢氧 化钠等处理形成皂化有机相，用于下一个有机相与含镍水溶液的循环处理过程。当用溶剂 萃取法时，除阳极液的处理与直接中和法不同外，其余电解工序均与直接中和法相同。本发明具体内容如下1、以各种镍冶炼和镍再生资源回收获得的含镍物料为原料，采用硫酸盐体系以不溶阳 极隔膜电解的方法生产纯金属镍。在电解过程中采用直接中和法或溶剂萃取法调节阳极液 的酸浓度，补充镍离子，实现电解过程中镍离子的平衡，使电解过程自成一个封闭循环体 系，不需要将电解溢出的阳极液返回浸出工序。在电解过程中采用直接中和法或溶剂萃取法调节阳极电解液的酸度，补充镍离子，降 低酸浓度，使之转变成为合格的阴极电解液，返回电解过程，实现整个电解过程中镍离子 和酸度的平衡，不需要将含酸较高的阳极电解液返回浸出工序，从而使电解过程自成一个 封闭循环体系。硫酸盐体系电解质溶液，阴极电解液主要成分为硫酸镍、硫酸钠、硼酸，pH值为2.0 5.5;经电解后阴极电解液通过隔膜渗入阳极区，成为阳极电解液，硫酸镍浓 度按金属镍离子计降低l 40g/L，硫酸钠、硼酸浓度基本不变，硫酸浓度则升高l 60g/L。 硫酸盐体系电解液分阳极液、阴极液，由隔膜分开，即将阴极板装入单独分丌的隔膜袋内， 隔膜袋均匀放置在电解槽内，阴极电解液分别流入各个隔膜袋内，而阳极电解液则布满整 个电解槽，阳极板均匀放在电解槽内，与隔膜袋内的阴极交替并排布置。采用所述直接中和法处理阳极电解液时，即不断溢出的阳极电解液经净化除杂后，将 含镍原料加入到电解过程产出的含酸阳极电解液中，使之与硫酸反应，生成硫酸镍，使阳 极电解液的酸浓度随之降低，镍离子得到补充，转化为合格的阴极液，返回电解过程，保 持电解液体系的酸浓度和金属镍离子的平衡。2、 采用不溶阳极隔膜电解的方法，阳极是铅或铅合金阳极、钛板、涂敷贵金属的钛板 等，阴极板为不锈钢板、钛板、铝板，也可采用不锈钢板、钛板作为种板，电解一定时间 后，将金属镍板从种板上剥下来，加工后成为电解镍用的始极片。阳极板和阴极板在电解 槽内依次交替布置。硫酸盐体系电解液分阳极液、阴极液，由隔膜分开，即将阴极板装入 单独分开的隔膜袋内，隔膜袋均匀放置在电解槽中，阴极液分别流入隔膜袋内，而阳极液 则布满整个电解槽。3、 用上述发明内容l所述的内容和方法，原料可以釆用镍冶炼和镍再生资源回收处理 过程中产出氧化亚镍、氧化镍、硫酸镍、氯化镍、硝酸镍、碱式碳酸镍、碳酸镍、氢氧化 镍、草酸镍、含镍浸出液为原料。其中含镍再生资源大致分为(1)水溶性含镍废料，如 铜冶炼厂产出的黄渣(无水硫酸镍、粗镍等)、电镀退镀液等。(2)酸溶性废料，如各种含 镍废液的中和渣及某些企业作为副产品回收的碳酸镍渣等。(3)金属或合金类废料，如电 镀挂珠、镀镍丝等及各类镍基合金的加工废料。这三类镍废料经过浸出或溶解、萃取或沉 淀法除去杂质，最后一般得到硫酸镍溶液，经真空蒸发浓縮后可直接生产硫酸镍产品，或 制成碳酸镍、氧化镍、氯化镍等其它化工产品。4、 上述发明内容l所述的直接中和法是将能与硫酸产生中和反应的含镍原料加入到溢 出的含酸阳极液中，使之与硫酸反应，生成硫酸镍，阳极液的酸浓度降低，镍离子得到补 充，从而使含酸阳极液转化为合格的阴极液。氧化亚镍、氧化镍、碱式碳酸镍、碳酸镍、 氢氧化镍可以直接作为镍原料在中和过程中使用。而氯化镍、硝酸镍原料则需要先转化为 氧化亚镍、氧化镍、碱式碳酸镍、碳酸镍、氢氧化镍等后使用，草酸镍转化为氧化亚镍、 氧化镍后用于电解。除部分硫酸镍原料直接用于配制起始电解液外，在电解时，硫酸镍需 要先转化为氧化亚镍、氧化镍、碱式碳酸镍、碳酸镍、氢氧化镍后供直接中和法使用。在 氯化镍、硝酸镍、硫酸镍转化时，采用的沉淀转化剂主要为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、 碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵等，经过相应的处理后， 一般 先获得碱式碳酸镍、碳酸镍、氢氧化镍，还可将它们进一步高温热处理转变为氧化亚镍或氧化镍。含镍中和剂可单独使用，也可几种中和剂混合后同时使用。5、 上述发明内容l所述的溶剂萃取法处理阳极电解液时，是将镍萃取剂与稀释剂混合 后，用氢氧化钠等皂化剂皂化，形成皂化有机相，再与氯化镍、硝酸镍、硫酸镍的水溶液 或经净化后的含镍浸出液相混合，发生钠离子与镍离子的交换过程，水溶液中的镍离子进 入有机相，而有机相中的钠离子则进入水溶液中。然后将载镍有机相与含酸阳极液混合， 这时阳极溶液中的氢离子与载镍有机相中的镍离子发生交换，有机相的镍离子进入阳极液 中，而阳极液中的氢离子则进入有机相中，实现了电解液的镍离子和酸浓度的平衡，阳极 液随之被转化成为阴极液。最后有机相则再用氢氧化钠等处理形成皂化有机相，用于下一 个有机相与含镍水溶液的循环处理过程。除氢氧化钠外，氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、 碳酸钾、碳酸氢钾、氨水也可作为皂化剂。所使用的镍萃取剂主要为二一(2—乙基己基)磷酸(P204), 2—乙基己基磷酸*单(2—乙基己基)酉旨(P507),主要成分为二(2、 4， 4一 三甲基戊基)磷酸的CYANEX272，及磷酸-垸基酯类(P538)等。6、 电解过程主要包括不溶阳极电解、净化除杂、除酸补镍调液工序，基本工艺流程如 图1所示。生产的金属镍最高纯度可达到含镍量99.99%以上，其余杂质成分符合国家标准 牌号Ni9999电解镍的具体要求。根据各种原料的不同杂质成分和产品的不同要求，还可按 国家标准GB/T6516-1997生产不同级别的金属电解镍。本发明的主要特点是以氧化亚镍、氧化镍、硫酸镍、氯化镍、硝酸镍、碱式碳酸镍、 碳酸镍、氢氧化镍、草酸镍、含镍浸出液等镍冶炼或镍可再生资源回收处理过程中产出的 产品为原料，采用硫酸盐体系不溶阳极隔膜电解的方法生产纯金属镍。镍电解过程自成循 环体系，产生的阳极液不必送回浸矿(或用于处理其它含镍物料)处理工序来降低阳极液 的酸浓度，而是直接将含镍物料加入到电解过程中排出的阳极液内，使之与阳极液中的酸 产生反应，使酸浓度降低，并使镍物料中的镍进入阳极液，经过处理后，成为新的阴极液， 返回电解过程，实现电解循环过程。或者采用溶液萃取法，实现电解过程中酸浓度和镍离 子的平衡。由于电解液不返回镍物料的浸出工序，净化除杂流程简单，成本降低，电解液 中的添加剂如硫酸钠和硼酸等用量也相应减少。本发明结合目前镍冶炼提取工业和镍再生 资源回收的特点，提出利用各种含镍物料通过电解法来生产金属镍的技术方法，采用直接 中和法或溶剂萃取的方法处理电解过程中产生的酸，并补充镍离子，实现电解液体系的平 衡，在不将电解产生的阳极电解液返回浸出工序的条件下，保证电解循环过程的不断进行。 在不改变现有生产工艺流程的情况下，可单独建立镍电解系统，增加产品的附加值，提高 企业的深加工能力。本发明的电解产生的电解液在电解系统内部循环，不与浸出工序的水溶液产生混合。 与目前工业上采用的镍不溶阳极隔膜电解工艺不同之处还在于，可采用直接中和的方法调 整阳极液的成分。当采用溶剂萃取技术方法时，直接从净化除去杂质的镍盐水溶液或含镍 浸出液萃取镍，使电解系统与其它镍回收工序的水溶液体系不相混合。原料来源广，生产 工艺流程短，操作条件简单，生产过程易于控制，生产成本低，生产方式灵活，不受生产 规模限制，适应性强。电解过程是一个单独的循环封闭体系，既可集中处理各种含镍原料， 也可从含镍浸出液中将镍萃取出来用于电解。电解液不需要返回镍冶炼和镍再生资源回收处理浸出工序，就可实现电解过程中镍离子浓度和酸浓度的平衡。


图l为本发明所采用的除酸补镍调液不溶阳极隔膜电解法生产金属电解镍的基本工艺 流程。图2为金属电解镍板产品的表面形貌照片(放大倍数1:1)。
具体实施方式
实施例l:采用不溶阳极隔膜电解直接中和法生产金属镍。以镍板始极片为阴极，阳极板为纯铅或者铅合金材料，按阴极液的成分要求加入硼酸(1 25g/L)、硫酸钠(70 150g/L)、纯硫酸镍(50 120g/L)及其它微量添加剂，加入适量硫酸调节pH值至2.0 5.5 左右，待成分等合格后，加温至40 8(TC左右，用泵打入高位储液槽中，然后流入电解槽 中的隔膜袋内，开始电解，溶液中的镍离子被还原成金属沉积在阴极上，得到纯金属镍。 由于水在阳极表面不断发生电化学反应，阳极表面析出氧气，阳极液不断从电解槽溢出， 流出电解槽，进入低位储液槽，经净化除杂后泵入调液槽，将碱式碳酸镍加入调液槽中， 与酸反应，调节电解液的镍离子浓度和pH值，成分整调后的电解液经澄清处理一段时间后， 泵入高位储液槽中作为新的阴极液，返回电解过程。电解过程进行至一定时间后，将电解 镍取出，用水洗净，金属电解镍产品的典型表面形貌照片如图2所示。经ICP等离子光谱仪 分析金属电解镍的成分，结果表明，电解镍产品能够达到GB/T6516-1997国家标准中规定 的Ni999 (含镍99.9%)以上金属电解镍的成分要求。阴极采用不锈钢板时电解过程也同上， 最后剥下电解镍。一般成分控制在硼酸5或20g/L左右、硫酸钠70或100g/L左右、纯硫酸镍80或110g/L左 右。温度至50或6(TC左右更好。电解电压不超过36V。采用其它含镍物料，如以氧化亚镍、氧化镍、硫酸镍、氯化镍、硝酸镍、碳酸镍、氢 氧化镍、草酸镍等为原料，只需要将原料通过化学反应的方法转换为氧化亚镍、氧化镍、 碱式碳酸镍、碳酸镍、氢氧化镍的形式后，就可用上述的方法，作为除酸补镍的中和剂， 同样可以获得金属电解镍，图2为金属电解镍产品的典型表面形貌照片。其中电解时阳极板 还可以是钛板、涂敷贵金属的钛板、及由铅合金掺稀土金属后形成的各种铅合金板，阴极 板则还可以是钛板、不锈钢板、铝板等。使用不同的原料和调整电解工艺技术参数，所获 得的金属电解镍的成分将不同。实施例2:采用溶剂萃取法除酸补镍不溶阳极隔膜电解法生产金属镍。以不锈钢作阴极， 阳极板为纯铅或者铅合金材料，按要求阴极液的成分要求加入硼酸(1 25g/L)、硫酸钠 (70 150g/L)、纯硫酸镍(50 120g/L)及其它微量添加剂，加入适量硫酸调节pH值至 2.0 5.5左右，待成分等合格后，用泵送入高位储液槽中，加温至40 8(TC左右，然后流入 隔膜袋内，开始电解，溶液中的镍离子被还原成金属沉积在阴极上，得到纯金属镍。阴极 液透过隔膜袋渗入阳极液中，阳极液不断从电解槽溢出，流出电解槽，进入低位储液槽，经净化除杂后泵入调液混合槽内。将镍萃取剂P507与稀释剂混合磺化煤油按1 50: 99 50的体积比混合，用氢氧化钠等皂化后，形成皂化有机相，再与一定浓度的硫酸镍水溶液混合，获得载镍有机相。将载 镍有机相与上述调液混合槽内的含酸阳极液混合，这时阳极溶液中的氢离子与载镍有机相中的镍离子发生交换，有机相的镍离子进入阳极液中，而阳极液中的氢离子则进入有机相 中，实现了电解液的镍离子和酸浓度的平衡，阳极液随之被转化成为阴极液。最后有机相 用氢氧化钠等处理形成新的皂化有机相，用于下一个有机相与硫酸镍水溶液的混合处理过 程，形成有机相和电解过程的循环。转化得到的阴极液经处理后，泵入高位储液槽中储存， 按一定流量输入电解槽内进行电解。电解过程循环进行至一定时间后，将阴极取出、清洗， 从不锈钢上剥下电解沉积金属镍。经ICP等离子光谱仪分析金属电解镍的成分，产品同样 可达到GB/T6516-1997国家标准中规定的Ni999 (含镍99.9%)以上金属电解镍的成分要求。采用其它含镍物料，如以氧化亚镍、氧化镍、碳酸镍、氢氧化镍、草酸镍等为原料， 只需要将原料通过化学反应的方法转换为氯化镍、硝酸镍、硫酸镍的形式后，就可用上述 的方法，作为除酸补镍的原料，氯化镍、硝酸镍可代替硫酸镍直接使用。电解时阳极板还 可以是钛板、涂敷贵金属的钛板、及由铅合金掺稀土金属后形成的各种铅合金板，阴极板 则还可以是钛板、镍始极片、铝板等。镍萃取剂还可以是P204。电解时同样可以获得符合 国家标准GB/T6516-1997的纯金属镍，视原料杂质和处理参数的不同，金属电解镍的成分 将发生变化。各种补充镍均折合纯硫酸镍80或110g/L左右。实施例3:以氢氧化镍为原料作为中和剂，采用不溶阳极电解直接中和法生产金属镍。 以钛板作阴极，阳极板为纯铅或者铅合金材料板。采用硫酸盐体系按要求配制电解液，在 正常的隔膜电解过程中，阴极液透过隔膜袋渗入阳极液中，阳极液不断从电解槽溢出，进 入低位储液槽，经净化除杂后泵入调液混合槽内，这时净化后的电解液含硫酸浓度在1 60g/L的范围内变化。将一定量氢氧化镍加入调液混合槽内，调整电解液的pH值至2.0 5.5， 阴极电解液的成分达到要求后泵入高位槽内，加热后返回电解槽进行电解，金属镍沉积在 钛板上，当电解进行一段时间后，将钛板取出，将表面清洗干净，剥下其上沉积的金属镍。 经分析电解镍的成分达到GB/T6516-1997国家标准中规定的金属电解镍的成分要求，可根 据要求生产不同级别的金属电解镍。采用其它含镍物料，如以氧化亚镍、氧化镍、硫酸镍、氯化镍、硝酸镍、碱式碳酸镍、 碳酸镍、氢氧化镍、草酸镍等为原料，只需要将这些原料通过化学反应的方法转换为氢氧 化镍的形式后，就可用上述的方法，作为除酸补镍的中和剂，获得电解镍。如以硫酸镍为 主要原料，除配制初始电解液需要少部分硫酸镍外，其余硫酸镍则先按一定浓度要求溶解 后，加入配制好的氢氧化钠水溶液，生成氢氧化镍沉淀，将沉淀经过处理后作为除酸补镍 的中和剂。还可将氢氧化镍沉淀适当烘干，最后用于中和法除酸补镍的物料。使用其它含 镍原料和沉淀剂(氨水、氢氧化钾)同样可获得符合要求的氢氧化镍。但氧化亚镍、氧化 镍、碱式碳酸镍、碳酸镍、草酸镍等需要被转化成硫酸镍、氯化镍、硝酸镍后方可用作沉 淀的含镍原料。若原料中杂质含量太高，还必须先将这些杂质去除才能用作电解的原料。 阳极板还可以是涂敷贵金属的钛板、及由铅合金掺稀土金属后形成的各种铅合金板等，阴 极板则还可以是不锈钢板、铝板和始极片等。实施例4:以镍再生资源回收处理过程中产出的含镍浸出液为原料，采用溶剂萃取法除 酸补镍不溶阳极隔膜电解法生产金属镍。以不锈钢作阴极，阳极板为铅合金板，其余按实施例2的方法配制阴极液，但不加入其它微量添加剂，电解产生的阳极电解液流入液低位储液槽，经净化除杂后泵入调液混合槽内。将含镍电镀渣用稀硫酸浸出，由于电镀渣成分复杂，含镍浸出液除含硫酸根离子外， 还含有一定量的氯离子和硝酸根等阴离子。将溶液中的杂质如钙、镁、铁、锌、、铜、钴等、 铜除去，得到纯度较高的含镍浸出液。镍萃取剂选用P204与稀释剂混合磺化煤油按1 50: 99 50的体积比混合，用1 4.6mol/L的氢氧化钠等皂化后，形成皂化有机相。调整除去杂质后的含镍浸出液的pH值， 然后与皂化有机相混合，将有机相与水相分离，获得载镍有机相。将载镍有机相与含酸阳 极液混合进行反萃，这时阳极溶液中的氢离子与载镍有机相中的镍离子发生交换，有机相 的镍离子进入阳极电解液中。经过处理后，阳f及液被转化成为合格阴极液。反萃后有机相 用氢氧化钠等处理形成新的皂化有机相，用于下一个与含镍浸出液的混合处理过程，形成 有机相和电解过程的循环。转化得到的阴极液经处理后，泵入高位储液槽中储存，按一定 流量流入电解槽内进行电解。电解过程循环进行至一定时间后，将阴极取出、清洗、剥下 电解沉积的金属镍。经ICP等离子光谱仪分析电解镍的成分，产品可达到GB/T6516-1997国 家标准中规定的Ni999 (含镍99.9%)以上电解镍的成分要求。含镍浸出液经萃取后，镍离 子浓度降低，可返回浸出，或将其中的镍全部萃取出来，剩余水溶液经处理后排放。以其它镍冶炼和镍再生资源回收获得的含镍浸出液为原料，利用其它萃取剂，可用上 述的方法，处理阳极电解液，进行除酸补镍，可使电解液体系的成分保持平衡，同样可以 获得符合国家标准GB/T6516-1997的纯金属镍。电解时阳极板还可以是钛板、涂敷贵金属 的钛板、及由铅合金掺稀土金属后形成的各种铅合金板等，阴极板则还可以是钛板、镍始 极片、铝板等。视原料杂质和处理参数的不同，金属电解镍的成分将发生变化。实施例5:以硫酸镍为原料，采用碳酸钠为沉淀剂制备中和剂碱式碳酸镍。称取纯硫酸 镍55公斤(含镍21 22%)，加入去离子水200 900公斤，加热溶解；另将26.50 27.00公 斤碳酸钠加入到200 650公斤去离子水中，加热使之溶解。然后将碳酸钠溶液缓慢加入到 上述热的硫酸镍水溶液中，不断产生果绿色的碳式碳酸镍沉淀，经沉淀、过滤、洗涤、烘 干后得到碳式碳酸镍，含镍40%以上，可用作中和剂。若在沉淀过程中，控制溶液温度和 浓度等，可得到纯碳酸镍，含镍达45 46%。碳式碳酸镍或碳酸镍在400'C以上变成三氧化 二镍(黑色氧化镍，或称氧化高镍)，升高温度至60(TC以上，则为纯氧化亚镍，如果在100(TC 以上煅烧制得的氧化镍呈绿黄色，均可用作中和剂。以氯化镍、硝酸镍、硫酸镍等为原料，采用氧氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸氢钠、 碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵、草酸等为沉淀转化剂，按镍离子摩尔数所需理论 量的1 1.35比例加入沉淀转化剂，用上述的方法，可同样得到氧化亚镍、氧化镍、碱式碳 酸镍、碳酸镍、草酸镍、氢氧化镍等，除草酸镍外，均可直接用作中和剂。草酸镍须经热 处理，得到氧化亚镍或氧化镍，才可用作中和剂。氯化镍、硝酸镍、硫酸镍等原料或沉淀 剂可只用一种，也可多种同时混用。
权利要求
1. 利用各种含镍原料生产电解镍的方法，其特征是以各种镍冶炼和镍再生资源回收过程获得的含镍物料为原料，采用硫酸盐体系电解质溶液，以不溶阳极隔膜电解的方法生产纯金属镍；在电解过程中采用直接中和法或溶剂萃取法调节阳极电解液的酸度，补充镍离子，降低酸浓度，使之转变成为合格的阴极电解液，返回电解过程，实现整个电解过程中镍离子和酸度的平衡；电解质体系采用镍的硫酸盐溶液，将硫酸镍、硫酸钠、硼酸配成阴极电解液，阴极电解液的主要成分包括硼酸1～25g/L、硫酸钠70～150g/L、硫酸镍50～120g/L，加入硫酸调节pH值至2.0～5.5左右；电解液输入到电解高位储液槽内，加温40～80℃左右后成为阴极液，送入阴极隔膜袋内，开始电解；电解时溶液中的镍离子被还原成金属后沉积在阴极上得到电解纯金属镍，随后阴极液透过隔膜袋渗入阳极室内，由于水在阳极表面不断发生电化学反应，析出氧气，阳极室内溶液的氢离子浓度相应增加，阳极液从电解槽内溢出，进入低位储液槽内，低位储液槽阳极液经净化除杂后泵入调液槽，采用直接中和法或溶剂萃取法调节阳极电解液的酸度；直接中和法是以氧化亚镍、氧化镍、碱式碳酸镍、碳酸镍、或氢氧化镍；氯化镍或硝酸镍等作为中和剂加入调液槽中，与阳极电解液中的酸反应，补充镍离子后酸浓度相应降低，从而调节电解液的镍离子浓度和pH值，调整成分后的电解液经澄清处理，泵入高位储液槽中作为新的阴极液，返回电解过程。
2、 根据权利要求l所述的利用各种含镍原料生产电解镍的方法，其特征是阳极液的处理 采用溶剂萃取法补充镍离子，降低酸浓度，即首先将镍萃取剂用氢氧化钠皂化剂皂化后，形 成皂化有机相，再与硫酸镍、氯化镍或硝酸镍的水溶液或镍冶炼和镍再生资源回收处理过程 中经净化后产出的含镍水溶液相混合，发生钠离子与镍离子的交换过程，水溶液中的镍离子 进入有机相，而有机相中的钠离子则进入水溶液中，成为含硫酸钠、氯化钠或硝酸钠的水溶 液；最后将载镍有机相与阳极液混合，这时阳极液中的氢离子与载镍有机相中的镍离子发生 交换，有机相的镍离子进入阳极液中，而阳极液中的氢离子则进入有机相中，实现了电解液 的镍离子和酸浓度的平衡，有机相则再用氢氧化钠等处理形成皂化有机相，用于下一个有机 相与含镍水溶液的循环处理过程。
3、 根据权利要求l所述的利用各种含镍原料生产电解镍的方法，其特征是以各种镍冶炼 和镍再生资源回收获得的含镍物料为原料，硫酸盐体系电解液分阳极液、阴极液，由隔膜分开，即将阴极板装入单独分开的隔膜袋内，隔膜袋均匀放置在电解槽内，阴极电解液分别流 入各个隔膜袋内，而阳极电解液则布满整个电解槽，阳极板均匀放在电解槽内，与隔膜袋内的阴极交替并排布置。
4、 根据权利要求l所述的利用各种含镍原料生产电解镍的方法，其特征是采用所述直接中和法处理阳极电解液时，直接按阴极液成份加入氧化亚镍、氧化镍、碱式碳酸镍、碳酸镍、 或氢氧化镍；氯化镍、硝酸镍或草酸镍原料先转化为氧化亚镍、氧化镍、碱式碳酸镍、碳酸 镍或氢氧化镍后用于中和含酸阳极电解液。
5. 根据权利要求l所述的利用各种含镍原料生产电解镍的方法，其特征是采用不溶阳极 隔膜电解的方法，阳极是铅或铅合金阳极、钛板、涂敷贵金属的钛板等，阴极板为不锈钢板、 钛板、铝板、不锈钢板作为种板，电解后金属镍板从种板上剥下来，加工后成为电解镍用的 始极片，或直接以不锈钢板、钛板、铝板、不锈钢板作为阴极板，电解后从阴极板上剥下金 属镍板。
6.根据权利要求l所述的利用各种含镍原料生产电解镍的方法，其特征是含镍原料为氧 化亚镍、氧化镍、硫酸镍、氯化镍、硝酸镍、碱式碳酸镍、碳酸镍、氢氧化镍、草酸镍、含 镍浸出液。
7. 根据权利要求l所述的利用各种含镍原料生产电解镍的方法，其特征是在氯化镍、硝 酸镍、硫酸镍转化时，采用的沉淀转化剂主要为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸 氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵或草酸，经过转化剂处理后，先获得碱式碳酸 镍、碳酸镍或氢氧化镍，或将它们进一步高温热处理转变为氧化亚镍或氧化镍，作为酸中和剂；草酸镍必须转化为氧化亚镍或氧化镍，才能作为中和剂。
8. 根据权利要求2所述的利用各种含镍原料生产电解镍的方法，其特征是溶剂萃取法处 理阳极电解液时，是将镍萃取剂与稀释剂混合后，用氢氧化钠等皂化剂皂化，形成皂化有机 相，再与氯化镍、硝酸镍、硫酸镍的水溶液或经净化后的含镍浸出液相混合，皂化剂除氢氧 化钠外，氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾或氨水也可作为皂化剂。
9. 根据权利要求2所述的利用各种含镍原料生产电解镍的方法，其特征是使用的镍萃取 剂主要为二一(2—乙基己基)磷酸(P204)， 2—乙基己基磷酸'单(2—乙基己基)酯(P507), 主要成分为二(2、 4， 4一三甲基戊基)磷酸的CYANEX272或磷酸-烷基酯类(P538)。
全文摘要
利用各种含镍原料生产电解镍的方法，以各种镍冶炼和镍再生资源回收过程获得的含镍物料为原料，采用硫酸盐体系电解质溶液，以不溶阳极隔膜电解的方法生产纯金属镍；在电解过程中采用直接中和法或溶剂萃取法调节阳极电解液的酸度，补充镍离子，降低酸浓度，使之转变成为合格的阴极电解液，返回电解过程，实现整个电解过程中镍离子和酸度的平衡；电解质体系采用镍的硫酸盐溶液，将硫酸镍、硫酸钠、硼酸配成阴极电解液，阴极电解液的主要成分包括硼酸1～25g/L、硫酸钠70～150g/L、硫酸镍50～120g/L，加入硫酸调节pH值至2.0～5.5左右；采用直接中和法或溶剂萃取法调节阳极电解液的酸度。
文档编号C25C1/00GK101265589SQ200710020559
公开日2008年9月17日 申请日期2007年3月12日 优先权日2007年3月12日
发明者张建玲 申请人:张建玲