一种粗硫酸镍的精制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110655121A(43)申请公布日2020.01.07(21)申请号201910911404.9(22)申请日2019.09.25(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号申请人宁波弗镁瑞环保科技有限公司(72)发明人王学文孟钰麒王懿王明玉杨皓翔(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114代理人颜勇(51)Int.Cl.C01G53/10(2006.01)权利要求书2页说明书4页(54)发明名称一种粗硫酸镍的精制方法(57)摘要本发明公开了一种粗硫酸镍的精制方法，粗硫酸镍溶液经溶剂萃取或分段中和净化除杂后，先加入硫酸铵盐使其中的镍以硫酸镍铵复盐形式结晶析出，然后将所得硫酸镍铵晶体在380～830℃温度下热解得无水硫酸镍，所得无水硫酸镍可直接作产品销售，或加水溶解重结晶得精制硫酸镍晶体再出售。本发明具有镍回收率高，杂质分离效果好，生产成本低，产品质量好，适合粗硫酸镍精制的工业生产应用。CN110655121ACN110655121A权利要求书1/2页1.一种粗硫酸镍的精制方法，其特征在于，包括下述步骤：第一步：净化除杂往粗硫酸镍溶液或含杂硫酸镍溶液中加入碱性物质，调pH至1～5，鼓风氧化除铁或加入氧化剂氧化除铁，过滤得除铁渣和除铁后液；用溶剂萃取法或分段中和净化法去除除铁后液中除镍以外的二价及二价以上的杂质阳离子，得除杂后液；第二步：复盐结晶纯化往第一步得到的除杂后液中加入硫酸铵，使其中的镍以硫酸镍铵复盐的形式结晶析出，与其它杂质离子分离，过滤得硫酸镍铵晶体及第一结晶后液；第三步：热解生产硫酸镍将第二步得到的硫酸镍铵晶体在380～830℃的温度下热解1～5h，使其转化成无水硫酸镍，所得无水硫酸镍直接作产品出售，或加水溶解后重结晶，过滤得精制硫酸镍及第二结晶后液，精制硫酸镍作产品出售，第二结晶后液返回继续用于溶解无水硫酸镍，热分解过程产生的烟气用水吸收得亚硫酸铵盐溶液。2.根据权利要求1所述的一种粗硫酸镍的精制方法，其特征在于：所述碱性物质选自氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、含氢氧化镍或/和氢氧化铜或/和氢氧化锌的固体物中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种粗硫酸镍的精制方法，其特征在于：所述溶剂萃取是指有机相经皂化后与硫酸镍溶液进行单级或多级接触萃取去除其中除镍以外的二价及二价以上的阳离子，分相得负载有机相和除杂后液，萃取单级接触时间为5～35min，萃取温度为10～55℃；所述皂化是指有机相选用氨皂、钠皂、镍皂中的至少一种，皂化率为5～80％。4.根据权利要求3所述的一种粗硫酸镍的精制方法，其特征在于：所述有机相由萃取剂和稀释剂组成，或由萃取剂、稀释剂及相调节剂组成；所述的萃取剂为酸性磷酸酯类萃取剂，稀释剂为煤油，调节剂为高碳醇或中性磷型萃取剂；有机相中酸性磷酸酯类萃取剂的体积百分比浓度为5％～35％，稀释剂的体积百分比浓度为65％-95％，相调节剂的体积百分比浓度为0％-10％；所述酸性磷酸酯类萃取剂选自P204、P507、P538、Cyanex272中的一种。5.根据权利要求3所述的一种粗硫酸镍的精制方法，其特征在于：所述负载有机相用酸性溶液反萃，分离回收其中的有价金属；所述的酸性溶液中H+浓度为0.2～3mol/L，Cl-浓度为0～18mol/L；负载有机相与酸性溶液进行单级或多级接触反萃；多级接触反萃过程，H+浓度依次递增，逐一将有价金属离子反萃，或采用H+浓度相同的反萃液，将杂质离子一起反萃；反萃单级接触时间为5～50min，反萃温度为15～50℃。6.根据权利要求1所述的一种粗硫酸镍的精制方法，其特征在于：所述分段中和净化法是往硫酸镍溶液中加入碱性物质，研磨或搅拌球磨，先调除铁后液的pH至4.2～5.6，水解沉淀除铜，过滤得富铜渣和除铜后夜，进一步调除铜后液的pH至5.7～7.2，水解沉淀除锌，过滤得富锌渣和除锌后液，并在所得除锌后液中加入氟化铵或氟化钠去除其中的镁和钙，并同时加入双氧水或过硫酸钠氧化除钴，过滤得富钴渣和净化后液。7.根据权利要求1所述的一种粗硫酸镍的精制方法，其特征在于：所述复盐结晶是指按除杂后液中的镍转化成硫酸镍铵理论量的0.8～1.2倍加入硫酸铵，0～25℃反应0.5～25h，2CN110655121A权利要求书2/2页使其中的Ni以硫酸铵镍复盐的形式结晶析出。8.根据权利要求1所述的一种粗硫酸镍的精制方法，其特征在于：所得第一结晶后液返回用于溶解粗硫酸镍，或用碱性物质中和使其中的镍沉淀析出，过滤得含镍中和渣和中和后液，所到含镍中和渣返回第一步用于调节粗硫酸镍溶液或含杂硫酸镍溶液的pH值，中和后液返回用于溶解粗硫酸镍。9.根据权利要求1所述