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110~140kg/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:
[0005] 一种除铜方法,具体步骤如下:
[0006] a、硫化钠溶解
[0007] 将
温度为5~25℃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90~120g/l,搅拌1~1.5小时,再加入分散剂,分散剂与
自来水体积比为0.15~0.2:100,搅拌0.5~1小时;
[0008] b、非晶态硫化镍制备
[0009] 另取容器加入除铜液,除铜液中镍浓度75~85g/l,温度为20~40℃,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0.8~1g/l,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1.0~1.3:1进行混合,搅拌0.5~1小时制成非晶态硫化镍浆化液;
[0010] c、铜离子活化
[0011] 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200~220g/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0.9~1.2:100,生成稳定的亚硫酸亚铜
混合液;
[0012] d、除铜
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 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。
附图说明
具体实施方式
[0019] 一种除铜方法,具体步骤如下:
[0020] a、硫化钠溶解
[0021] 将温度为5~25℃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90~120g/l,搅拌1~1.5小时,再加入分散剂,分散剂与自来水体积比为0.15~0.2:100,搅拌0.5~1小时;
[0022] b、非晶态硫化镍制备
[0023] 另取容器加入除铜液,除铜液中镍浓度75~85g/l,温度为20~40℃,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0.8~1g/l,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1.0~1.3:1进行混合,搅拌0.5~1小时制成非晶态硫化镍浆化液;
[0024] c、铜离子活化
[0025] 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200~220g/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0.9~1.2:100,生成稳定的亚硫酸亚铜混合液;
[0026] d、除铜
[0027] 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。
[0028] 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。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0032] 一种除铜方法,具体步骤如下:
[0033] a、硫化钠溶解
[0034] 将温度为5~25℃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/l,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;
[0035] b、非晶态硫化镍制备
[0036] 另取容器加入除铜液,除铜液中镍浓度75g/l,温度为20~40℃,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;
[0037] c、铜离子活化
[0038] 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;
[0039] d、除铜
[0040] 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0.6:100,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。
[0041] 实施例2
[0042] 一种除铜方法,具体步骤如下:
[0043] a、硫化钠溶解
[0044] 将温度为5~25℃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1~1.5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;
[0045] b、非晶态硫化镍制备
[0046] 另取容器加入除铜液,除铜液中镍浓度85g/l,温度为20~40℃,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1g/l,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;
[0047] c、铜离子活化
[0048] 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;
[0049] d、除铜
[0050] 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。
[0051] 实施例3
[0052] 一种除铜方法,具体步骤如下:
[0053] a、硫化钠溶解
[0054] 将温度为5~25℃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/l,搅拌1~1.5小时,再加入分散剂,分散剂与自来水体积比为0.18:100,搅拌0.5~1小时;
[0055] b、非晶态硫化镍制备
[0056] 另取容器加入除铜液,除铜液中镍浓度80g/l,温度为20~40℃,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;
[0057] c、铜离子活化
[0058] 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;
[0059] d、除铜
[0060] 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0.8:100,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。
[0061] 经检测实施例1-3中除铜后液含铜均在0.4~2.5ppm,除铜渣中铜和镍质量比15~17之间,均符合相关生产要求。