[发明专利]一种镍溶液吸附除硅的方法

说明书

本发明涉及一种镍溶液吸附除硅的方法，采用预制的胶状氢氧化镍沉淀为吸附剂，在一定条件下，吸附镍溶液中的硅凝胶，通过固液分离后达到深度除硅的目的，镍溶液中硅含量可由1g/L左右降低至0.005g/L以下，有价金属镍的收率在99%以上。本发明的深度净化除硅的方法简单易行，无需引入其他杂质，有价金属直收率高，利于下一工序的进行，可实现工业化连续生产。

技术领域

本发明涉及镍生产的技术领域，涉及一种利用氢氧化镍胶体对镍溶液进行深度除硅的方法。

背景技术

镍湿法冶炼中得到的镍溶液，其中含有钴、钙、镁、铅、硅等杂质，通常利用萃取法和沉淀法对钴、钙、镁、铅进行针对性的除杂后用于镍板及镍盐晶体的制备，但对杂质硅没有相应的处理工艺，体系中的硅含量维持在0.1~1g/L之间。随着镍盐产品在锂离子电池正极材料中的不断应用，对其杂质含量的要求也越来越高，尤其是杂质硅，由于生产过程中不可避免会再次引入，因此对原料中硅含量要求更高。

关于溶液中深度除硅方法的研究，主要集中在氧化铝生产过程中铝酸钠溶液的除硅研究，已知的中国专利有CN1569639、CN101857254、CN101891227A、CN102923745A、CN102951667A、CN103739010A和CN103803614A，主要公布了使用不同脱硅剂在铝酸钠溶液中常压或加压除硅的方法。

中国专利CN1569639和CN101857254通过晶种活化处理或者加入赤泥的方法，将铝酸钠溶液中的二氧化硅含量降低至1g/L左右。CN101891227A 和CN103739010A采用制碱工业中的废弃物制备的Friedel盐（3CaO·Al₂O₃·CaCl₂·10H₂O）或者含氯化镁的卤水制备的镁铝水滑石（Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O）作为脱硅剂，能够将至少60%或80%的二氧化硅从铝酸钠溶液中脱除，深度脱硅的同时实现了废弃资源的再利用。CN102923745A 利用氧化钙和EDTA进行加压深度除铝酸钠溶液中的硅和铁，使溶液中硅浓度低于0.67mg/L。铁浓度低于0.1mg/L。CN102951667A则采用粉煤灰作为脱硅晶种，加入硅酸钠溶液中进行常压或中压脱硅，能将铝酸钠溶液中的A/S从15~25提高到110~1000，脱硅后分离出的粉煤灰可作为原料配料生产氧化铝。

此外，莫鼎城等人在《中国有色金属学报》Vol.4 NO.4，1994，38~40介绍了一种高硅硫酸锌溶液中脱硅的方法，利用铁和炭粉处理高硅酸溶液中的杂质硅，并对试验条件进行优化，优化的最佳试验条件下，硅含量由原来的23g/L左右降低至0.2g/L以下，除硅率达到99%以上，主金属锌的回收率达到98%左右。其原理是利用该体系的电化学性质，铁与炭粒在水溶液中产生1.2v左右的电位差有利于胶体硅的沉积，此外，酸性条件下铁与酸反应生成Fe²⁺和Fe³⁺，当pH升高时，生成的Fe(OH)₂和Fe(OH)₃同时发挥吸附和粘结架桥的作用，把生成的硅胶凝聚下来，达到脱硅的目的。

上述专利和文章中除硅的方法主要针对其他体系高硅溶液中的杂质硅的脱除，镍溶液中深度除硅的方法还未见报道，上述方法除杂后的溶液中硅含量仍在0.2g/L以上，该类方法不能达到深度脱硅的目的；同时除杂过程中除硅剂的加入会向溶液中引入其他杂质离子，增加后续工艺的除杂负担。

发明内容