一种除铜方法
【专利摘要】本发明涉及化工净化方法，特别是一种除铜方法，适用于镍电解阳极液净化过程。本发明提供的除铜方法与镍精矿加阳极泥除铜方法明显不同：除铁后液中加入了亚硫酸钠溶液，活化了铜离子，增大铜离子与非晶态硫化镍反应几率；非晶态硫化镍以浆化液形式加入除铜槽中，降低劳动强度，同时便于实现自动控制，确保除铜过程稳定连续；产出的除铜渣可直接进入铜熔炼系统，优化了工艺，缩短了铜杂质在体系中的流程，不再采用氯气处理铜渣，改善了环境。经检测除铜后液含铜0.4~2.5ppm，达到净化要求，除铜渣中铜和镍质量比15~17，除铜渣可以直接炼化生产阳极板。
【专利说明】一种除铜方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工净化方法，特别是一种除铜方法，适用于镍电解阳极液净化过程。【背景技术】
[0002]目前镍电解生产工艺中普遍采用镍精矿加阳极泥的除铜方法。该方法主要是将镍精矿和阳极泥按照3.5^4:1的重量比加入到除铜槽中进行除铜反应。镍精矿加入量为ll(Tl40kg/t。镍精矿和阳极泥加入均由人工操作完成，劳动强度大；镍精矿和阳极泥每20-30分钟加入一次，整个工序波动较频繁，溶液含铜无法保证；产生的废渣含镍重量比高达20-30%，还需要通入氯气浸出回收镍，浸出液中富含高铜杂质，还需返回电积造液工序处理，产生海绵铜，整个净化工艺流程较长，工序复杂，采用氯气回收镍，也不利于环保。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种成本低廉、清洁环保、劳动强度低的除铜方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案为:
一种除铜方法，具体步骤如下:
a、硫化钠溶解
将温度为5~25°C的自来水加入到硫化钠溶解槽中，加入稳定剂，稳定剂与自来水体积比为0.18~0. 25:100，搅拌10~20分钟，加入纯度60%工业硫化钠，溶解后硫化钠浓度控制在9(Tl20g/l，搅拌f 1.5小时，再加入分散剂，分散剂与自来水体积比为0.15^0.2:100，搅拌0.5^1小时；
b、非晶态硫化镇制备
另取容器加入除铜后液，除铜后液中镍浓度75~85g/l，温度为2(T40°C，pH值为
3.2^3.6，加入无水亚硫酸钠，搅拌0.5^1小时，亚硫酸钠溶解后浓度为0.flg/1，再加入分散剂，分散剂与铜后液体积比为0.2^0.25:100，搅拌15~30分钟；将步骤a的硫化钠溶液与上述溶液按体积比1.(Tl.3:1进行混合，搅拌0.5^1小时制成非晶态硫化镍浆化液；
C、铜离子活化
另取容器加入除铁后液，除铁后液中铜浓度0.3^0.6g/l，将浓度为20(T220g/l亚硫酸钠溶液加入到除铁后液中，亚硫酸钠溶液加入量与铁后液体积比为0.9^1.2:100,生成稳定的亚硫酸亚铜混合液；d、除铜
取步骤c生成的亚硫酸亚铜混合液和步骤b生成的非晶态硫化镍浆化液混合添加到除铜槽中进行反应，非晶态硫化镍浆化液加入量与亚硫酸亚铜混合液加入量体积比为
0.6^1.2:100，非晶态硫化镍与亚硫酸亚铜反应生成沉淀，进行固液分离得到除铜渣和除铜后液。
[0005]所述步骤c中除铁后液加入亚硫酸钠液体进行还原，亚硫酸钠还原正二价铜离子至正一价，亚铜离子与亚硫酸根离子配位生成稳定的亚硫酸亚铜混合液。[0006]所述步骤b中加入分散剂和稳定剂，保持非晶态硫化镍除铜活性。
[0007]所述分散剂为纯度99%的聚乙二醇、稳定剂为质量分数80%的水合肼。
[0008]本发明提供的除铜方法与镍精矿加阳极泥除铜方法明显不同:除铁后液中加入了亚硫酸钠溶液，活化了铜离子，增大铜离子与非晶态硫化镍反应几率；非晶态硫化镍以浆化液形式加入除铜槽中，降低劳动强度，同时便于实现自动控制，确保除铜过程稳定连续；产出的除铜渣可直接进入铜熔炼系统，优化了工艺，缩短了铜杂质在体系中的流程，不再采用氯气处理铜渣，改善了环境。经检测除铜后液含铜0.1-2.5ppm,达到净化要求，除铜渣中铜和镍质量比15~17，除铜渣可以直接炼化生产阳极板。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0010]一种除铜方法，具体步骤如下:
a、硫化钠溶解
将温度为5~25°C的自来水加入到硫化钠溶解槽中，加入稳定剂，稳定剂与自来水体积比为0.18~0.25:100，搅拌10~20分钟，加入纯度60%工业硫化钠，溶解后硫化钠浓度控制在9(Tl20g/l，搅拌f 1.5小时，再加入分散剂，分散剂与自来水体积比为0.15^0.2:100，搅拌0.5^1小时；
b、非晶态硫化镇制备
另取容器加入除铜后液，除铜后液中镍浓度75~85g/l，温度为2(T40°C，pH值为
3.2^3.6，加入无水亚硫酸钠，搅拌0.5^1小时，亚硫酸钠溶解后浓度为0.flg/1，再加入分散剂，分散剂与铜后液体积比为0.2^0.25:100，搅拌15~30分钟；将步骤a的硫化钠溶液与上述溶液按体积比1.(Tl.3:1进行混合，搅拌0.5^1小时制成非晶态硫化镍浆化液；
C、铜离子活化
另取容器加入除铁后液，除铁后液中铜浓度0.3^0.6g/l，将浓度为20(T220g/l亚硫酸钠溶液加入到除铁后液中，亚硫酸钠溶液加入量与铁后液体积比为0.扩1.2:100，生成稳定的亚硫酸亚铜混合液；d、除铜
取步骤c生成的亚硫酸亚铜混合液和步骤b生成的非晶态硫化镍浆化液混合添加到除铜槽中进行反应，非晶态硫化镍浆化液加入量与亚硫酸亚铜混合液加入量体积比为
0.6^1.2:100，非晶态硫化镍与亚硫酸亚铜反应生成沉淀，进行固液分离得到除铜渣和除铜后液。
[0011]所述步骤c中除铁后液加入亚硫酸钠液体进行还原，亚硫酸钠还原正二价铜离子至正一价，亚铜离子与亚硫酸根离子配位生成稳定的亚硫酸亚铜混合液。
[0012]所述步骤b中加入分散剂和稳定剂，保持非晶态硫化镍除铜活性。
[0013]所述分散剂为纯度99%的聚乙二醇、稳定剂为质量分数80%的水合肼。
[0014]实施例1
一种除铜方法，具体步骤如下:a、硫化钠溶解
将温度为5~25°C的自来水加入到硫化钠溶解槽中，加入稳定剂，稳定剂与自来水体积比为0.18:100，搅拌10~20分钟，加入纯度60%工业硫化钠，溶解后硫化钠浓度控制在90g/1，搅拌1-1.5小时，再加入分散剂，分散剂与自来水体积比为0.15:100，搅拌0.5^1小时；
b、非晶态硫化镇制备
另取容器加入除铜后液，除铜后液中镍浓度75g/l，温度为2(T40°C，pH值为3.2^3.6，加入无水亚硫酸钠，搅拌0.5^1小时，亚硫酸钠溶解后浓度为0.8g/l，再加入分散剂，分散剂与铜后液体积比为0.2:100，搅拌15~30分钟；将步骤a的硫化钠溶液与上述溶液按体积比1.0:1进行混合，搅拌0.5^1小时制成非晶态硫化镍浆化液；
C、铜离子活化
另取容器加入除铁后液，除铁后液中铜浓度0.3g/l，将浓度为200g/l亚硫酸钠溶液加入到除铁后液中，亚硫酸钠溶液加入量与铁后液体积比为0.9:100，生成稳定的亚硫酸亚铜混合液；d、除铜
取步骤c生成的亚硫酸亚铜混合液和步骤b生成的非晶态硫化镍浆化液混合添加到除铜槽中进行反应，非晶态硫化镍衆化液加入量与亚硫酸亚铜混合液加入量体积比为0.6:100，非晶态硫化镍与亚硫酸亚铜反应生成沉淀，进行固液分离得到除铜渣和除铜后液。
[0015]实施例2
一种除铜方法，具体步骤如下:
a、硫化钠溶解
将温度为5~25 °C的自来水加入到硫化钠溶解槽中，加入稳定剂，稳定剂与自来水体积比为0.25:100，搅拌10-20分钟，加入纯度60%工业硫化钠，溶解后硫化钠浓度控制在120g/l，搅拌f 1.5小时，再加入分散剂，分散剂与自来水体积比为0.2:100，搅拌0.5^1小时；
b、非晶态硫化镇制备
另取容器加入除铜后液，除铜后液中镍浓度85g/l，温度为2(T40°C，pH值为3.2~3.6，加入无水亚硫酸钠，搅拌0.5^1小时，亚硫酸钠溶解后浓度为lg/Ι，再加入分散剂，分散剂与铜后液体积比为0.25:100，搅拌15~30分钟；将步骤a的硫化钠溶液与上述溶液按体积比1.3:1进行混合，搅拌0.5^1小时制成非晶态硫化镍浆化液；
C、铜离子活化
另取容器加入除铁后液，除铁后液中铜浓度0.6g/l，将浓度为220g/l亚硫酸钠溶液加入到除铁后液中，亚硫酸钠溶液加入量与铁后液体积比为1.2:100，生成稳定的亚硫酸亚铜混合液；d、除铜
取步骤c生成的亚硫酸亚铜混合液和步骤b生成的非晶态硫化镍浆化液混合添加到除铜槽中进行反应，非晶态硫化镍衆化液加入量与亚硫酸亚铜混合液加入量体积比为1.2:100，非晶态硫化镍与亚硫酸亚铜反应生成沉淀，进行固液分离得到除铜渣和除铜后液。
[0016]实施例3
一种除铜方法，具体步骤如下:a、硫化钠溶解
将温度为5~25°C的自来水加入到硫化钠溶解槽中，加入稳定剂，稳定剂与自来水体积比为0.2:100，搅拌10-20分钟，加入纯度60%工业硫化钠，溶解后硫化钠浓度控制在100g/1，搅拌广1.5小时，再加入分散剂，分散剂与自来水体积比为0.18:100，搅拌0.5^1小时；
b、非晶态硫化镇制备
另取容器加入除铜后液，除铜后液中镍浓度80g/l，温度为2(T40°C，pH值为3.2~3.6，加入无水亚硫酸钠，搅拌0.5^1小时，亚硫酸钠溶解后浓度为0.9g/l，再加入分散剂，分散剂与铜后液体积比为0.24:100，搅拌15~30分钟；将步骤a的硫化钠溶液与上述溶液按体积比1.2:1进行混合，搅拌0.5^1小时制成非晶态硫化镍浆化液；
C、铜离子活化
另取容器加入除铁后液，除铁后液中铜浓度0.4g/l，将浓度为210g/l亚硫酸钠溶液加入到除铁后液中，亚硫酸钠溶液加入量与铁后液体积比为1.1:100，生成稳定的亚硫酸亚铜混合液；
d、除铜
取步骤c生成的亚硫酸亚铜混合液和步骤b生成的非晶态硫化镍浆化液混合添加到除铜槽中进行反应，非晶态硫化镍衆化液加入量与亚硫酸亚铜混合液加入量体积比为0.8:100，非晶态硫化镍与亚硫酸亚铜反应生成沉淀，进行固液分离得到除铜渣和除铜后液。
[0017]经检测实施例1-3中除铜后液含铜均在Ο.1~2.5ρρπι，除铜渣中铜和镍质量比15^17之间，均符合相关生产要 求。
【权利要求】
1.一种除铜方法，其特征在于具体步骤如下: a、硫化钠溶解 将温度为5~25°C的自来水加入到硫化钠溶解槽中，加入稳定剂，稳定剂与自来水体积比为0.18~0.25:100，搅拌10~20分钟，加入纯度60%工业硫化钠，溶解后硫化钠浓度控制在9(Tl20g/l，搅拌f 1.5小时，再加入分散剂，分散剂与自来水体积比为0.15^0.2:100，搅拌0.5^1小时； b、非晶态硫化镇制备 另取容器加入除铜后液，除铜后液中镍浓度75~85g/l，温度为2(T40°C，pH值为3.2^3.6，加入无水亚硫酸钠，搅拌0.5^1小时，亚硫酸钠溶解后浓度为0.flg/1，再加入分散剂，分散剂与铜后液体积比为0.2^0.25:100，搅拌15~30分钟；将步骤a的硫化钠溶液与上述溶液按体积比1.(Tl.3:1进行混合，搅拌0.5^1小时制成非晶态硫化镍浆化液； C、铜离子活化 另取容器加入除铁后液，除铁后液中铜浓度0.3^0.6g/l，将浓度为20(T220g/l亚硫酸钠溶液加入到除铁后液中，亚硫酸钠溶液加入量与铁后液体积比为0.9^1.2:100,生成稳定的亚硫酸亚铜混合液； d、除铜 取步骤c生成的亚硫酸亚铜混合液和步骤b生成的非晶态硫化镍浆化液混合添加到除铜槽中进行反应，非晶态硫化镍浆化液加入量与亚硫酸亚铜混合液加入量体积比为0.6^1.2:100，非晶态硫化镍与亚硫酸亚铜反应生成沉淀，进行固液分离得到除铜渣和除铜后液。
2.根据权利I要求所述一种除铜方法，其特征在于所述步骤c中除铁后液加入亚硫酸钠液体进行还原，亚硫酸钠还原正二价铜离子至正一价，亚铜离子与亚硫酸根离子配位生成稳定的亚硫酸亚铜混合液。
3.根据权利I要求所述一种除铜方法，其特征在于所述步骤b中加入分散剂和稳定剂，保持非晶态硫化镍除铜活性。
4.根据权利I要求所述一种除铜方法，其特征在于所述分散剂为纯度99%的聚乙二醇、稳定剂为质量分数80%的水合肼。
【文档编号】C25C1/08GK103820809SQ201410071118
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】陈自江, 郭勇, 郑军福, 赵重, 卢建波, 王得祥, 孙渊君, 宛顺磊, 翟惠明, 王立成 申请人:金川集团股份有限公司, 中国科学院兰州化学物理研究所