_= H2
[0028] 在直流电的作用下，合金阳极不断被溶解，金属离子进入阳极液；同时在阴极板， 不断有氢气产生，消耗阴极液中的酸。在这个过程中，cr通过阴膜进入阳极液和金属离子 形成氯化物，所以要往阴极液中不断加入盐酸，来补充氢离子和氯离子，使其保持一定的浓 度。
[0029] 调节pH沉淀去除锡和铁主要经历如下化学反应：
[0030] Sn2++〇r= Sn(OH) 2 I +CO2
[0031] 4Fe2+02+4H+= 4Fe 3++2H20
[0032] 2Fe2++H202= 2Fe 3++20F
[0033] Fe3++30!T= FeOOH 丨 +H2O
[0034] Ksp (Sn (OH) 2) = 5. 45 X KT27
[0035] Ksp (Fe (OH) 3) = 2. 79 X KT39
[0036] Ksp (Fe (OH) 2) = 4. 87 X KT17
[0037] Ksp (Ni (OH) 2) = 5. 48 X KT16
[0038] 根据Ksp = [Mn+] · [0H_]n计算出，Sn 2+沉淀完全的pH = 3. 13 ;Ni 2+开始沉淀的pH =7. 04,因此控制pH = 3?4,使可以达到Sn2+完全沉淀，Ni 2+不沉淀的目的。
[0039] 本发明利用电子工业生产过程中产生的废锡镍铁三元合金为原料，属于废物再生 利用范畴，采用本发明的技术方案后可大大降低单质镍产品的生产成本；本发明中采用的 电化学溶解法溶解难溶合金，电能消耗为〇. 8?I. 5kw · h/kg ;采用的沉淀和针铁矿联用的 方法，连续去除阳极液中的锡和铁，去除率可达99%以上，镍的损失率小于10%。膜电解法 生产电解镍的电解效率可达90%以上，电能消耗为3. 5?8. OkW ?h/kg，得到的电解镍纯度 可达99%以上，通过仪器观察表面形貌为枝状，与电解镍形貌相符。
[0040] 本发明为难溶废合金的利用提供了一种新的途径，利用电化学溶解的方法，可以 实现清洁、高效溶解的效果；沉淀-针铁矿法分离溶液中的锡和铁，分离效率高，损失率低， 对沉淀和滤液综合利用，可以最大程度的实现合金中有价元素的资源化利用，具有较为显 著的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0041] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
[0042] 图1是本发明的工艺流程示意图；
[0043] 图2是本发明的电化学溶解装置示意图；
[0044] 图3是本发明的电解精炼镍的装置图；
[0045] 图4是实施例1的电解镍运行结束后阴极产物的XRD图谱；
[0046] 图5是实施例1的电解镍运行结束后阴极产物的SEM照片；
[0047] 图6是实施例2的电解镍运行结束后阴极产物的XRD图谱；
[0048] 图7是实施例2的电解镍运行结束后阴极产物的SEM照片。
[0049] 图中，L活性炭纤维袋，2.镀钼钛网，3.阴离子交换膜，4.石墨棒，5.磁力搅拌器。
【具体实施方式】
[0050] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于以下实施例。
[0051] 实施例一
[0052] 本实施例中的废锡镍铁三元合金原料来源于某电子产业技术生产线，废料产量约 为100吨/年，其组成分析见表1。
[0053] 表 1
[0054]
【主权项】
1. 一种由锡镍铁合金废料生产电解镍并回收锡和铁的方法，其特征是：该方法包括如 下步骤： (1) 电化学溶解 将锡镍铁合金废料作为可溶性阳极，以阴离子交换膜为隔膜材料，进行电化学溶解，收 集阳极溶液； (2) 化学沉锡 加碱调节步骤（1)所得阳极溶液pH为3. 0?4. 0,将溶液中Sn2+沉淀分离后收集滤液； (3) 化学沉铁 调节步骤（2)所得滤液pH为3?4,温度为70?95°C，使溶液中的Fe3+生成0 -FeOOH 沉淀，加入氧化剂将溶液中的Fe2+氧化为Fe 3+，加热搅拌，直至检测不出铁离子为止，继续 搅拌加热，反应1?2h，于70?90°C恒温水浴锅中保温3?4h，陈化12?24h，将生成的 3 -FeOOH沉淀分离后收集滤液； (4) 电解回收单质镍 将步骤（3)所得滤液作为阴极溶液，调节pH = 3?5,阴离子交换膜为隔膜材料，阳极 液为〇? 1?〇.5mol/L NaOH，施加1.0?3.0V外加电压，恒电流0? 15?0.45A，电解析出单 质镍。
2. 根据权利要求1所述的一种由锡镍铁合金废料生产电解镍并回收锡和铁的方法，其 特征是：所述步骤⑴中的电解电压为〇. 8?2V，阳极溶液HC1浓度为0. 8?1. 2mol/L， NaCl浓度为1. 2?1. 8mol/L，阴极溶液HC1浓度为0? 5?1. 2mol/L。
3. 根据权利要求1所述的一种由锡镍铁合金废料生产电解镍并回收锡和铁的方法，其 特征是：所述步骤（1)中的隔膜材料为异相阴离子交换膜。
4. 根据权利要求1所述的一种由锡镍铁合金废料生产电解镍并回收锡和铁的方法，其 特征是：所述步骤（2)中的加碱是在搅拌的条件下，缓慢加碱将pH调至3. 0?4. 0,反应 1?2h，陈化12?24h。
5. 根据权利要求1或4所述的一种由锡镍铁合金废料生产电解镍并回收锡和铁的方 法，其特征是：所述步骤（2)中的碱为氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或几种的组 合。
【专利摘要】本发明涉及合金废料回收利用技术领域，特别是一种由锡镍铁合金废料生产电解镍并回收锡和铁的方法，该方法包括电化学溶解、化学沉锡、化学沉铁和电解回收单质镍的步骤。本发明为难溶废合金的利用提供了一种新的途径，利用电化学溶解的方法，可以实现清洁、高效溶解的效果；沉淀-针铁矿法分离溶液中的锡和铁，分离效率高，损失率低，对沉淀和滤液综合利用，可以最大程度的实现合金中有价元素的资源化利用，具有较为显著的经济效益和社会效益。
【IPC分类】C22B25-00, C25C1-08
【公开号】CN104611720
【申请号】CN201510044831
【发明人】王琪, 葛明敏, 于聪, 王慧慧, 孙杨铖, 朱炳龙, 周全法
【申请人】江苏理工学院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月28日