一、硫酸镍的物理特性和化学特性
硫酸镍是有无水物、六水物和七水物三种。商品多为六水物,有α-型和β-型两种变体,前者为蓝色四方结晶,后者为绿色单斜结晶。加热至103℃时失去六个结晶水。易溶于水,微溶于乙醇、甲醇,其水溶液呈酸性,微溶于酸、氨水,有毒。主要用于电镀工业,是电镀镍和化学镍的主要镍盐,也是金属镍离子的来源,能在电镀过程中,离解镍离子和硫酸根离子。
二、粗硫酸镍提纯的传统工艺——化学方法
粗硫酸镍中含有铁、砷、锑、铜、铅、锌以及游离硫酸等杂质,粗硫酸镍提纯的传统工艺是化学方法,其过程是先进行氧化,然后中和、水解以除去铁,利用fe3+形成的氢氧化物沉淀的表面活性吸附除去砷、锑,再用纯净镍粉置换除去重金属,最后通h2s去除锌杂质等。此方法劳动强度大,h2s污染环境,同时由于所产生的氢氧化物及硫化物沉淀带走部分ni2+,从而影响提纯效率,一般仅能达到85%左右。
三、萃取法精制硫酸镍
鉴于化学法的弊端,国内外一些厂家采用萃取法来提纯硫酸镍。萃取法精制硫酸镍的方法,具体包括如下步骤:
1、粗硫酸镍的溶解及氧化;
2、镍皂的制备;
3、萃取除铁;
4、萃取除铜;
5、萃取除锌;
6、去除有机杂质
7、后处理工序的一系列步骤,
该精制硫酸镍的方法,改变了传统的精制硫酸镍方法,极大的降低了劳动的强度,很好的避免了因为硫化氢而污染环境,同时还防止了由于所产生的氢氧化物及硫化物沉淀带走部分ni,进而极大的提高了提纯的收率,从之前的85%提升至95%,促使精制品的收率达到了市面上所需要的要求,并且质量也符合化学试剂级要求,但是其每一步萃取出一种金属,需要多步操作,过程繁琐。
四、萃取除铁、萃取除铜、萃取除锌核心萃取设备——CWL-M系列离心萃取机
采用萃取法提纯硫酸镍的过程中,使用的羧酸类萃取剂对粗制硫酸镍料液进行萃取除杂,再结合使用有机酸萃取剂萃取除铁、萃取除铜、萃取除锌,其工艺流程主要为:
①除去其中的fe、al等杂质:将羧酸类萃取剂稀释后进行皂化处理,然后调节料液ph,将皂化后的萃取剂通过CWL-M系列离心萃取机对料液进行2~18级萃取除杂处理得到萃余水相和负载有机相;负载有机相需使用CWL-M系列离心萃取机和洗涤剂进行5~15级洗涤,然后使用反萃剂通过CWL-M系列离心萃取机进行3~8级的反萃处理后得到再生空白有机相和杂质离子溶液。
②将ni与ca、mg进行分离,得到高纯硫酸镍溶液:对有机酸萃取剂稀释后进行皂化处理;对萃余水相使用皂化后的萃取剂铜鼓CWL-M系列离心萃取机进行5~20级的萃取分离处理,得到负载有机相和萃余水相;负载有机相使用CWL-M系列离心萃取机和洗涤剂进行3~15级洗涤,然后使用反萃剂进行2~7级的反萃处理后,得到电池级硫酸镍溶液。
CWL新型离心萃取机是郑州天一萃取推出的具有自主知识产权的产品——完美实现了大流比工业湿法冶金镍钴萃取分离需求。该系列CWL-M系列离心萃取机还具有以下优势:
①金属萃取率高,可达99.9%
②工艺流程简单、操作方便
③获得反萃液品质稳定,可满足不同生产要求
④处理后的水相溶剂残留量少,可减轻后续工段处理压力
⑤萃取设备占地面积少,处理弹性大