[发明专利]一种铜镍合金的制备方法

说明书

本发明提供了一种铜镍合金的制备方法。本发明以氯化胆碱与尿素混合形成的离子液体体系作为电解质溶液的溶剂，以高镍锍在氯化钠作用下焙烧后形成的氯化焙砂为电解质溶液的溶质，以电沉积的方式制备铜镍合金，能够精准控制电解质溶液中铜和镍的电沉积过程，制备的铜镍合金微观形貌可控，实现了铜元素和镍元素的提取及合金化，具有短流程、易于操作、过程可控、成本能耗低、绿色环保的优点，是对现有高镍锍处理工艺的创新和突破。

技术领域

本发明涉及合金制备技术领域，具体涉及一种铜镍合金的制备方法。

背景技术

有色冶金广泛应用于国防工业、机械制造、航空航天、电子工业、石油化工等重要领域，是保障国家安全和国民经济的重要科学技术，在工业领域中具有重要的战略地位。随着有色冶金的发展与相关资源的开发利用，国内有色金属资源逐步匮乏，而生产需求却逐步增加，资源供不应求的矛盾日益突出。因此，合理开发和高效利用有色金属资源具有重要战略意义。

铜镍混合矿是一种多金属多矿相的有色金属资源，其传统的处理工艺主要由铜镍混合矿浮选-焙烧-电炉精炼-转炉吹炼等步骤得到高镍锍，高镍锍被研磨、浮选后用于湿法电解精炼来制得铜镍合金。尽管现有的生产工艺成熟，但其工艺流程长、生产能耗高、环境污染重、浸出耗酸多、净化除杂复杂。因此，需要研发一种短流程的绿色工艺将铜镍混合矿及其相关资源更合理的开发和利用。

目前，绝大部分湿法制备铜镍合金的工艺仍以高纯的铜-镍氯盐、铜-镍硫酸盐、铜-镍硝酸盐作为合金制备的铜-镍源，工艺繁琐且需要添加大量的络合剂。从复杂矿物直接制备目标合金是一种替代传统工艺的短流程、绿色环保的湿法冶金工艺，也是近年来矿物研究的重要研究方向，如何由高镍锍等矿物直接制备目标合金，成为行业内亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜镍合金的制备方法，本发明提供的制备方法流程短、绿色环保，且易于操作、成本能耗低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种铜镍合金的制备方法，包括以下步骤：

将氯化胆碱与尿素混合，得到离子液体体系；

将高镍锍与氯化钠混合后进行焙烧，得到氯化焙砂；

将所述离子液体体系与氯化焙砂混合，得到电解质溶液，采用包括工作电极、对电极和参比电极的三电极电化学体系对所述电解质溶液进行恒压电沉积，在所述工作电极的表面得到铜镍合金。

优选地，所述离子液体体系中氯化胆碱与尿素的摩尔比为1：(1.8～2.2)。

优选地，所述氯化胆碱与尿素的混合在搅拌条件下进行；所述搅拌的温度为75～85℃，时间为10～14h。

优选地，所述高镍锍中包括以下质量百分含量的元素：

Ni 42～50％，Cu 28～33％，S 14～16％，Fe 3～5％，O 2～3％，Co 0.1～1％。

优选地，所述高镍锍与氯化钠的质量比为1：(0.35～0.45)。

优选地，所述焙烧在空气气氛下进行；所述焙烧的温度为450～550℃，时间为25～35min。

优选地，所述离子液体体系的体积与氯化焙砂的质量比为(48～52)mL：0.5g。

优选地，所述离子液体体系与氯化焙砂的混合在搅拌条件下进行；所述搅拌的温度为75～85℃，时间为10～14h。

优选地，所述恒压电沉积过程中电解质溶液的温度为70～90℃。

优选地，所述恒压电沉积过程中沉积电压为-1.0～-1.3V，沉积时间为55～65min。