专利名称：镍硝酸盐溶液的制备方法
技术领域：
本发明涉及镍硝酸盐溶液的一种制备方法。
背景技术：
镍硝酸盐溶液是制备硝酸镍和硝酸亚镍试剂、氧化镍和氧化亚镍、 的料液，而硝酸镍和硝酸亚镍广泛用于电鍍、制备镍粉和催化剂等领 域；镍粉广泛用于粉末冶金等领域；氧化镡广泛用于玻璃、陶瓷、搪 瓷、镍粉制备等领域；氧化亚镍广泛用于玻璃、陶瓷、搪瓷、镍粉制 备、磁性材料、钴催化剂、电池、家畜营养剂等领域。目前镍硝酸盐 溶液主要通过硝酸溶解金属镍或其它含镍原料而制得。该方法不仅硝 酸消耗量大，而且产生大量氮氧化物污染物，后续污染治理难度大， 费用高。开发硝酸消耗量低，基本无氮氧化物污染的镍硝酸盐溶液清 洁制备技术具有很高的实用价值。
发明内容
针对目前镍硝酸盐溶液制备的问题，本发明的目的是寻找一种硝 酸消耗量低，基本无氮氧化物污染的镍硝酸盐溶液清洁制备技术，其 特征在于将金属镍放入耐压和耐硝酸腐蚀的容器中，并将硝酸加入该 容器，然后密封容器，通入工业纯氧进行金属镍的溶解反应，反应结 束后进行液固分离，得到所需镍硝酸盐溶液。反应温度为20 100 。C，反应压力为0. 05 0. 5MPa，反应的硝酸浓度为1 8mol/L，反应 时间为1 10小时应过程可，反以搅拌，也可以不搅拌。制备硝酸亚镍(二价)溶液的镍按化学反应方程式计算所需量过量加入，制备硝 酸镍(三价)溶液的镍按化学反应方程式计算所需量欠量加入。
本发明的目的是这样实现的在加压工业氧存在和镍过量的条件 下，硝酸溶解金属镍生成硝酸亚镍的过程发生如下化学反应；
Ni + 4HN03 = Ni (N03) 2 + 2N02 + 2H20 3Ni + 8HN03 = 3Ni (N03) 2 + 2N0 + 4H20 2N0 + 02 = 2N02 3N02 + H20 = 2HN03 + NO 总反应为
2Ni + 4HN03 + 02 = 2Ni(N03)2 +2H20 在加压氧存在和镍欠量的条件下，硝酸溶解金属镍生成硝酸镍的过程 发生如下化学反应
Ni + 6HN03 = Ni(N03)3 + 3N02 + 3H20 Ni + 4跳二 Ni (N03) 3 + NO + 2H20 2N0 + 02 = 2N02
3N02 + H20 = 2HN03 + NO , 总反应为
4Ni + 12HN03 + 302 = 4Ni(N03)3 +6H20
经过上述一系列反应，最终提高了硝酸的利用率，基本避免了氮 氧化物污染物的产生，实现了工艺的清洁化。在制备硝酸亚镍时，镍 过量不仅可以避免三价镍的生成，而且可以使最终溶液中的游离酸难 度降到最低，减少硝酸的耗量，降低溶液后续处理的难度。在制备硝酸镍时，硝酸过量可以避免二价镍的生成，过量量根据溶液的后续处 理或用途要求确定。
相对于现有方法，本发明的突出优点是可降低硝酸耗量50%以上， 基本避免了污染物氮氧化物的产生，从而不需要氮氧化物的污染治 理，省去了污染治理费用，具有明显的经济效益和环境效益。
具体实施方法
实施例1:将2kg金属镍屑加入容积为10L的不锈钢高压釜中， 加入6mol/L的硝酸9. 5L，通入0. 2MPa的工业纯氧，在40 50。C下 不搅拌反应6小时，反应结束后进行液固分离，得到9.3L硝酸亚镍 溶液，溶液的Ph值为3.3，反应尾气1.5L (折合成绝对压力O. lMPa 的体积)，氮氧化物浓度为5. 5mg/m3。
实施例2:将lkg金属镍屑加入容积为10L的不锈钢高压釜中， 加入6mol/L的硝酸8. 6L，通入0. lMPa的工业纯氧，在30 50。C下 搅拌反应4小时，反应结束后进行液固分离，得到8.4L硝酸镍溶液， 溶液的Ph值为1. 8，反应尾气280L(折合成绝对压力0. lMPa的体积)， 氮氧化物浓度为7. 8 mg/m3。
权利要求
1、一种镍硝酸盐溶液的制备方法，其特征在于将金属镍放入耐压和耐硝酸腐蚀的容器中，并将硝酸加入该容器，然后密封容器，通入工业纯氧进行金属镍的溶解反应，反应结束后进行液固分离，得到所需镍硝酸盐溶液，反应温度为20～100℃，反应压力为0.05～0.5MPa，反应的硝酸浓度为1～8mol/L，反应时间为1～10小时，反应过程可以搅拌，也可以不搅拌，制备硝酸亚镍溶液的镍按化学反应方程式计算所需量过量加入，硝酸亚镍定义为二价镍的硝酸盐，制备硝酸镍溶液的镍按化学反应方程式计算所需量欠量加入，硝酸镍定义为三价镍的硝酸盐。
全文摘要
本发明介绍的硝酸镍溶液的制备方法将金属镍放入耐压和耐硝酸腐蚀的容器中，通入工业纯氧进行金属镍的溶解反应，反应温度为20～100℃，反应压力为0.05～0.5MPa，反应的硝酸浓度为1～8mol/L，反应时间为1～10小时。制备二价镍的硝酸盐溶液的镍按化学反应方程式计算所需量过量加入，制备三价镍的硝酸盐溶液的镍按化学反应方程式计算所需量欠量加入。
文档编号C01G53/00GK101481149SQ200910058309
公开日2009年7月15日 申请日期2009年2月11日 优先权日2009年2月11日
发明者旭 万, 伟 曾, 邓国海, 涛 魏, 怡 龙, 龙炳清 申请人:四川师范大学