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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及湿法冶金,具体涉及一种生产高温合金电积镍的方法。
技术介绍
1、随着我国航空航天、汽车、通讯和电子工业等领域的快速发展,高温合金需求量大幅提升。而镍基高温合金因具有良好的高温组织稳定性、高强度、优异的抗氧化和抗燃气腐蚀能力,在上述领域得以广泛应用。研究表明,镍基高温合金中杂质元素(如铁、铜、硒、砷、铊等)及其含量均会影响合金的力学性能(如持久蠕变性能、特种疲劳性能等)和加工性能(如热加工或焊接性),甚至部分杂质元素在ppm量级就可以对合金的综合性能产生显著的影响。
2、电积镍作为镍基高温合金的生产原料,其化学成分及含量,直接影响着镍基高温合金产品的品质和性能。北京航空材料研究院于2022年5月11发布的《北京航空材料研究院标准 q/6s 4344-2022》规定,电积镍的化学成分应符合以下要求:含fe≤0.002%、cu≤0.0015%、tl≤0.00005%、te≤0.00005%、se≤0.0001%。因此,需要通过深度除杂工艺,除去电积镍中杂质元素,生产出符合镍基高温合金要求的高温合金电积镍产品,进一步提高镍基高温合金的品质。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种生产高温合金电积镍的方法,目的在于通过深度除杂工艺,有效去除电积镍中的杂质元素,产出符合镍基高温合金要求的高温合金电积镍新产品,以提高镍基高温合金的品质。
2、为实现其目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、一种生产高温合金电积镍的方法,包括以下步骤:
5、步骤二:置换除杂;在步骤一得到的氧化后液中加入硫化钠溶液置换除杂,na2s作为沉淀剂与 niso4反应生成nis,nis将niso4溶液中的cu2+、ag+进行置换除去,得到除杂后液;
6、步骤三:过滤;将步骤二得到的除杂后液过滤,得到纯净的niso4溶液,并将滤渣返回至步骤一中niso4溶液重复使用;
7、步骤四:结晶;将步骤三得到的niso4溶液蒸发结晶,硫酸镍盐优先析出,得到硫酸镍盐晶体,其余杂质保留在残液中;
8、步骤五:溶解;将步骤四得到的硫酸镍盐晶体采用纯水浆化配制电积新液;
9、步骤六:电积;将步骤五得到的电积新液送入电积槽,阴极使用镍始极片,阳极使用不溶阳极,进行电积反应产出高温合金电积镍产品。
10、进一步地,步骤一中过硫酸盐为过硫酸钾,在niso4溶液中的加入量为0.5g/l,氧化反应温度为60-70℃,氧化时间为5-6h。
11、进一步地,步骤一中絮凝剂为聚丙烯酰胺,在niso4溶液中的加入量为1.5g/l。
12、进一步地,步骤二中na2s加入量为0.2g/l氧化后液,置换反应温度为70-80℃,反应时间为5-6h。
13、进一步地,步骤二中硫化钠溶液的浓度为100-200g/l。
14、进一步地,步骤四的蒸发结晶温度为80-90℃,结晶时间为24-48h。
15、进一步地,步骤五电积新液中ni2+浓度为80-100g/l。
16、进一步地,步骤五中硫酸镍盐晶体溶解温度为80-90℃。
17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果如下:
18、本专利技术提供的生产高温合金电积镍的方法,包括氧化+置换除杂+过滤+结晶+溶解+电积工艺。首先在niso4溶液中加入过硫酸盐氧化,将niso4溶液中低价态的fe2+、tl+氧化为高价态的fe3+、tl3+,与此同时,fe3+和tl3+水解沉淀,生成新的fe(oh)3、tl(oh)3化合物,加入絮凝剂后,在絮凝剂的架桥作用下,fe(oh)3、tl(oh)3化合物吸附seo32-、aso33-等杂质离子而沉淀。然后再在niso4溶液中加入na2s置换除杂,由于杂质元素硫化物与nis溶解度存在较大差异,所以na2s作为沉淀剂置换时,na2s与niso4反应生成nis,新生的nis具有高反应活性,会进一步与溶液中的cu2+、ag+进行置换,以除去niso4溶液中的cu和ag。除杂后过滤得到纯净的niso4溶液,通过直接结晶法将niso4溶液蒸发结晶,使得硫酸镍盐优先析出,得到硫酸镍盐晶体,最后采用纯水浆化配制电积新液生产高温合金电积镍产品。本产品与现有电镍产品相比,具有杂质元素含量低、工艺简单、操作性强、无污染等优点,可广泛推广实施。
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1.一种生产高温合金电积镍的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种生产高温合金电积镍的方法,其特征在于:步骤一中过硫酸盐为过硫酸钾,在NiSO4溶液中的加入量为0.5g/L,氧化反应温度为60-70℃,氧化时间为5-6h。
3.如权利要求2所述的一种生产高温合金电积镍的方法,其特征在于:步骤一中所述絮凝剂为聚丙烯酰胺,在NiSO4溶液中的加入量为1.5g/L。
4.如权利要求1所述的一种生产高温合金电积镍的方法,其特征在于:步骤二中Na2S加入量为0.2g/L氧化后液,置换反应温度为70-80℃,反应时间为5-6h。
5.如权利要求4所述的一种生产高温合金电积镍的方法,其特征在于:步骤二中硫化钠溶液的浓度为100-200g/L。
6.如权利要求1所述的一种生产高温合金电积镍的方法,其特征在于:步骤四的蒸发结晶温度为80-90℃,结晶时间为24-48h。
7.如权利要求1所述的一种生产高温合金电积镍的方法,其特征在于:步骤五电积新液中Ni2+浓度为80-100g/L。
8.如权
...【技术特征摘要】
1.一种生产高温合金电积镍的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种生产高温合金电积镍的方法,其特征在于:步骤一中过硫酸盐为过硫酸钾,在niso4溶液中的加入量为0.5g/l,氧化反应温度为60-70℃,氧化时间为5-6h。
3.如权利要求2所述的一种生产高温合金电积镍的方法,其特征在于:步骤一中所述絮凝剂为聚丙烯酰胺,在niso4溶液中的加入量为1.5g/l。
4.如权利要求1所述的一种生产高温合金电积镍的方法,其特征在于:步骤二中na2s加入量为0.2g/l氧化后液,置换反应温度为7...
【专利技术属性】
技术研发人员:马磊,于英东,徐仰涛,李改变,闫刚刚,卢建波,高泽磊,卫媛,王毅,铁根全,王轩,肖乐乐,姚俊宇,程应峰,马萌,
申请(专利权)人:金川集团镍钴有限公司,
类型:发明
国别省市:
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