【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硫酸镍精制，尤其涉及一种利用铜电解副产物粗硫酸镍制备电积镍的方法。
技术介绍
1、铜电解精炼过程中，电解液中镍含量随着不断循环而逐渐富集，镍达到一定浓度必须开路处理，采用浓缩结晶的方式得到副产物粗硫酸镍。原料粗硫酸镍成分：ni 18～21％、ca 0.5～1％、cu 0.2～0.5％、zn 0.2～0.5％、fe 0.05～0.3％、co0.05～0.1％、pb0.01～0.05％、as 0.01～0.05％。由于粗硫酸镍中含有钙、铜、锌、铁、钴、铅、砷杂质，不符合ⅰ类、ⅱ类硫酸镍国家标准，并且里面包含砷和铅，导致镍的计价系数低，外售价格便宜，库存压力大，给生产企业带来一定经济损失。
2、传统粗硫酸镍的加工路线是净化除杂生产精制硫酸镍。已报道的精制硫酸镍方法：化学沉淀法，硫化沉淀、氧化和熟石灰水解沉淀、氟化物沉淀浓缩结晶获得产品，此类方法杂质去除率尚可但是会造成镍的大量损失，含铅砷危废渣量大，易产生有毒气体，试剂消耗量大并且产品中钠含量高；溶剂萃取法，p204或者p507萃取剂脱除杂质，然后浓缩结晶得到产品，此法关键在于有机溶剂、稀释剂和水相比例调控，依赖操作人员经验，期间产生大量的废水和废有机液，有机试剂易挥发导致作业环境差，并且钙镁去除率低；离子交换法，离子交换树脂吸附脱除杂质，然后浓缩结晶得到产品，此法对原料适应性差并且树脂容易堵塞，生产效率低。
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种利用铜电解副产物粗硫酸镍制备电积镍的方法，以解决现有技术的上述以及
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种利用铜电解副产物粗硫酸镍制备电积镍的方法，该方法包括如下步骤：
3、s1)中性浸出，取粗硫酸镍浸在自来水中，搅拌过滤，得到粗硫酸镍溶液；
4、s2)将s1)得到的粗硫酸镍溶液搅拌加热一定温度，加入一定量的氧化剂如过硫酸钠或双氧水，调控溶液ph值，反应至不再产生沉淀物，过滤，得到初步净化液；
5、s3)向s2)得到的初步净化液中加入一定量的谷氨酸，匀速搅拌电积除杂质铜，得到除铜后液；
6、s4)对s3)得到的除铜后液，匀速搅拌电积除杂质锌，得到净化后液；
7、s5)将s5)得到净化后液匀速搅拌电积，得到高品位电积镍。
8、进一步，所述s1)中的粗硫酸镍为含钴的硫酸镍；
9、所述中性浸出工艺参数为：温度控制在70-90℃，溶解时间为25-35分钟。
10、进一步，所述s2)中氧化剂与粗硫酸镍溶液中钴和铁离子之和的摩尔比例为：2-4：1；
11、调控溶液ph值至5-5.5；
12、搅拌速度450-550r/min；
13、加热温度至70-90℃，搅拌时间在1.5-3.5小时。
14、所述净化后液镍离子浓度60～100g/l，各杂质离子浓度均低于0.005g/l。
15、进一步，所述氧化剂为过硫酸钠或双氧水。
16、进一步，所述s3)中的电积工艺的参数为：电积的温度为50-65℃，ph值为3.5-4.5，电积除铜电流密度为50-80a/m2，电解液需100-200r/min均匀搅拌；电积时间为12小时；控制溶液中谷氨酸浓度100-300mg/l。
17、进一步，所述s4)中的电积工艺的参数为：电积的温度为50-65℃，ph值为3.5-4.5，电流密度为180-230a/m2，电解液需100-200r/min均匀搅拌；电积时间为36小时。
18、进一步，所述s5)中的电积工艺的参数为：电积的温度为50-65℃，ph值为3.5-4.5，电流密度为180-230a/m2，电解液需100-200r/min均匀搅拌；电积时间为12小时。
19、进一步，所述电积过程中的阳极为覆盖mno2的pb-ag合金板，阴极为316l不锈钢板。
20、进一步，所述方法得到带电积镍主品位不低于99.92％，杂质之和小于0.08％。
21、一种电积镍中，该电积镍采用上述的方法制备得到。
22、技术原理
23、1.不同金属离子在溶液中标准电极电势存在差异：cu2+/cu+0.337、h+/h2±0.00、pb2+/pb-0.126、co2+/co-0.267、ni2+/ni-0.241、fe2+/fe-0.447、zn2+/zn-0.763。
24、2.co2+与ni2+标准电极电势非常接近，不宜以电沉积的方式净化，而co(oh)2的ksp2.6*10-16、co(oh)3的ksp 1.6*10-44，实验对比氧化沉淀与硫化沉淀或者电沉积，镍的损失是最低的。
25、3.类似的原理，fe2+与ni2+标准电极电势非常接近，并且电沉积过程中铁离子在阳极氧化成fe3+、阴极还原成fe2+消耗电能，所以不宜以电沉积的方式净化。而fe(oh)2的ksp8.0*10-16、fe(oh)3的ksp 4.0*10-38，所以可以同时氧化铁和钴离子达到除去两种杂质金属离子目的；另一方面，可以将砷离子氧化成不溶性的砷酸盐除去。
26、4.金属离子电极电势越正越容易在阴极析出或者被置换还原，在硫酸镍体系中钴不宜用锌粉置换，不然后期会导致锌离子难除去还会增大镍的损失，而比镍离子更正的铜离子可以以电沉积的方式净化。
27、5.尽管锌离子比钴离子的标准电极电势更负，事实上在铜电解产生的硫酸镍配制的溶液体系中，锌离子比钴离子更容易在阴极电沉积，可能是铜电解中残留的添加剂分解成小分子氨基酸与锌络合作用导致的，在这个过程中镍的损失比硫化沉淀方式小。
28、6.铅阳极在电沉积中易腐蚀，污染电积液，所以需要在铅阳极覆盖一层mno2保护阳极以及套好涤纶布，阴极也采用更耐酸碱的316l不锈钢。
29、7.电沉积过程中，阳极发生析氧反应，电积液的ph持续缓慢变小，阴极的析氢竞争反应会逐渐占优势，降低阴极效率，所以需要用碳酸镍调节体系ph。
30、本专利技术提供的方法简单，避免在酸性条件下采用硫化钠或硫化氢对环境和人带来危害，通过对含多金属的粗硫酸镍净化除杂，使其满足电积镍的要求，进而获得高品位电积镍。
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1.一种利用铜电解副产物粗硫酸镍制备电积镍的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1)中的粗硫酸镍为含钴的硫酸镍；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2)中的氧化剂与粗硫酸镍溶液中钴和铁离子之和摩尔比例为：2-4：1；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氧化剂为过硫酸钠或双氧水。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3)中的电积工艺的参数为：电积的温度为50-65℃，pH值为3.5-4.5，电积除铜电流密度为50-80A/m2，电解液需100-200r/min搅拌；电积时间为10-14小时；控制溶液中谷氨酸浓度100-300mg/L。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4)中的电积工艺的参数为：电积的温度为50-65℃，pH值为3.5-4.5，电流密度为180-230A/m2，电解液需100-200r/min搅拌；电积时间为32-38小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5)中的电积工艺的
8.根据权利要求4、5或6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述电积过程中的阳极为覆盖MnO2的Pb-Ag合金板，阴极为316L不锈钢板；
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法得到电积镍主品位不低于99.92％，杂质之和小于0.08％。
10.一种电积镍，其特征在于，所述电积镍采用如权利要求1-9所任意一项所述的方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种利用铜电解副产物粗硫酸镍制备电积镍的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1)中的粗硫酸镍为含钴的硫酸镍；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2)中的氧化剂与粗硫酸镍溶液中钴和铁离子之和摩尔比例为：2-4：1；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氧化剂为过硫酸钠或双氧水。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s3)中的电积工艺的参数为：电积的温度为50-65℃，ph值为3.5-4.5，电积除铜电流密度为50-80a/m2，电解液需100-200r/min搅拌；电积时间为10-14小时；控制溶液中谷氨酸浓度100-300mg/l。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s4)中的电积工艺的参数为：...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁铝兵，陆霞玉，臧琰，朱渊，
申请(专利权)人：江西铜业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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