[发明专利]一种硝酸镍制取氧化镍工艺中铜的脱除分离方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属湿法冶金技术领域，涉及在镍的精炼过程中镍铜分离，具体是硝酸镍转型为氧化镍工艺过程中铜的脱除方法。

背景技术

在镍的精炼过程中，镍铜分离比较复杂，若采用传统的萃取方法碱耗较高，成本高，且硝酸盐体系中，体系具有较强的氧化性，通常所用的铜萃取剂长时间使用很容易被氧化失效，因此萃取除铜工艺不能应用于硝酸盐体系。若采用铁粉、锌粉等活泼金属置换除铜，则体系中又引入铁或锌杂质，后续又需要进行除杂，尤其是高铜溶液经置换除铜后，体系中杂质离子很高，除杂处理将更加困难，导致工艺经济不可行。

发明内容

本发明的目的在于针对高铜硝酸镍溶液提供了一种工艺简单、流程短、成本低、无杂质引入的除铜方法。

本发明的通过以下技术方案实现：一种硝酸镍制取氧化镍工艺中铜的脱除分离方法，具体包括以下步骤：

步骤a）氧化镍还原：原工艺中硝酸镍溶液经喷雾热解生成氧化镍粉末，将此氧化镍粉末在300~500℃，用水煤气、天燃气或氢气还原1~5小时，得到含镍≥96%的镍粉；

步骤b）镍粉置换除铜：将步骤a）还原制取的镍粉按工艺中硝酸镍溶液理论除铜量的1.0~2.0倍加入到硝酸镍溶液中，控制置换过程温度为50~90℃，置换反应0.5~2h后过滤即可，得溶液为除铜后液，可直接进入步骤a）的喷雾热解工序，滤渣为粗铜粉。

本发明的优点在于：本发明提供了一种有效处理硝酸镍溶液制取氧化镍工艺过程中含铜较高、铜镍脱离麻烦的问题，不仅低成本、不引入任何杂质、而且处理工艺短、省时省力、能够达到清洁、高效的除去硝酸镍溶液中的铜，除铜率接近百分百。

本发明镍粉在低温下喷雾热解和还原得到含镍≥96%的镍粉，保持了镍粉的活性较高，保证了置换铜粉的效率高，反应彻底，且能耗低、成本低。

本发明采用镍粉置换铜粉不引入任何杂质，能够提高硝酸镍溶液，有利于下一步的喷雾热解，全过程无废水、废气排放，属于绿色环保工艺。

附图说明

图1. 是本发明硝酸镍制取氧化镍工艺中铜的脱除方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明实施方式进行详细描述：

本发明主要针对处理的物料为高铜硝酸镍溶液，溶液的典型成份为（g/L）：Ni 50~100、Cu 10~60、NO₃^- 200~300。

实施例1

某高铜硝酸镍溶液成分（g/L）：Ni 77.12、Cu 42.35。

一种硝酸镍制取氧化镍工艺中铜的脱除分离方法，具体包括以下步骤：

步骤a）氧化镍还原：原工艺自产氧化镍含镍70%，取氧化镍500g，在天燃气还原炉中，于300~500℃还原2h后，得到镍粉355.3g，经分析，镍粉含镍98.5%。

步骤b）镍粉置换除铜：量取高铜硝酸镍溶液7500ml，置电热板上加热至70℃后，开启搅拌，加入还原得到的355.3g镍粉，反应2h后，过滤，滤液即为除铜后液，体积为7500ml，滤渣为置换铜粉，干重321.4g。分析结果见表1。

表1 实例1分析结果

实施例2

某高铜硝酸镍溶液成分（g/L）：Ni 102.33、Cu 67.51 。

一种硝酸镍制取氧化镍工艺中铜的脱除分离方法，具体包括以下步骤：

步骤a）氧化镍还原：原工艺自产氧化镍含镍70%，取氧化镍500g，在氢气还原炉中，于300~500℃还原3小时后，得到镍粉352.1g，经分析，镍粉含镍99.4%。

步骤b）镍粉置换除铜：量取高铜硝酸镍溶液4670ml，置电热板上加热至80℃后，开启搅拌，加入还原得到的352.1g镍粉，反应1.5h后，过滤，滤液即为除铜后液，体积为4670ml，滤渣为置换铜粉，干重318.4g。分析结果见表2。

表2 实例2分析结果

实施例3

某高铜硝酸镍溶液成分（g/L）：Ni 84.55、Cu 50.42。

一种硝酸镍制取氧化镍工艺中铜的脱除分离方法，具体包括以下步骤：

步骤a）氧化镍还原：原工艺自产氧化镍含镍70%，取氧化镍500g，在水煤气还原炉中，于300~500℃还原1~5h后，得到镍粉362.7g，经分析，镍粉含镍96.5%。