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镍钼矿湿法处理新工艺研究—复杂含镍溶液制备镍产品
摘要
本文研究了一种基于湿法处理的镍钼矿新工艺，旨在利用该工艺制备高纯度的镍产品。首先分析了现有的镍钼矿湿法处理工艺的缺陷，并提出了改进方案。在新工艺中，我们使用氢氧化钠作为碱性物质，将含镍的溶液与硫酸铨反应，然后利用离子交换材料分离钨、钼和铌。最后，通过还原和电积沉积过程制备高纯度的镍产品。实验结果表明，在优化条件下，该工艺可以制备出高品质的镍产品，为镍产业的发展提供了新思路和方法。
关键词：镍钼矿；湿法处理；离子交换；镍产品；纯度
1.前言
镍作为一种重要的材料，广泛应用于冶金、化工、电子、航空、船舶等领域。然而，全球实际上储量严重不足，且大部分镍矿石中含有较多的杂质，因此提高镍提取率和产品纯度是当今镍产业发展的重要目标。目前，采用的主要方法是浸出-萃取-电镀工艺，但由于该工艺存在萃取剂回收难、产品纯度低、反应产物废弃等问题，未能满足需求。
因此，本文研究了一种基于湿法处理的镍钼矿新工艺，以制备高纯度的镍产品。该工艺具有操作方便、高效、产品品质稳定等优点，并最终实现了高纯度镍产品的制备。
2.现有工艺存在的问题
目前，大部分镍钼矿湿法处理工艺采用浸出-萃取-电积沉积工艺。在该工艺中，采用浸出剂将含镍的矿石浸出，然后将溶液萃取出镍，再通过还原和电积沉积等步骤得到镍产品。但是，该工艺存在以下问题：
1.萃取剂回收难。在萃取过程中，浸出液中存在大量的萃取剂，难以去除和回收。这不仅浪费了资源，还给环境带来了严重污染。
2.产品纯度低。在还原与电积沉积的过程中，难免会与其它金属产生复杂反应，最终降低了产品的纯度。
3.反应产物废弃。在离子交换环节中，会产生大量矿酸盐废物，难以处理排放，造成环境污染。
因此，需要寻求新的工艺方案来解决这些问题。
3.湿法处理新工艺
3.1实验原理
在本工艺中，我们采用氢氧化钠作为碱性物质，将含镍的溶液与硫酸铨反应，然后利用离子交换材料分离出钨、钼和铌。最终通过还原和电积沉积工艺制备出高纯度的镍产品。
具体步骤如下：
1.首先，将含镍的溶液通过增加氢氧化钠调节pH值到9左右。
2.然后，向溶液中加入硫酸铨，促使镍发生硫酸还原反应，生成氢氧化镍沉淀。化学反应方程式如下所示：
Ni2++2CS2-+6OH-→Ni(OH)2↓+C2S2Ni+4H2O
其中，CS2-为硫代二酸盐。
3.沉淀后，利用离子交换材料，将其中的钨、钼、铌等成分去除，镍则通过离子交换工艺C4-树脂分离出来。
4.最后通过还原和电积沉积的工艺步骤，制备出高纯度的镍产品。
3.2实验操作及结果
实验采用了硫酸镍、硫代二酸钠、硫酸钠和硫酸铨作为试剂。操作步骤如下：
1.首先，将硫酸镍溶液加入烧杯中，然后将硫代二酸钠溶液逐滴滴加，调节溶液pH值为9左右。
2.向溶液中加入硫酸铨，促使镍发生硫酸还原反应，生成氢氧化镍沉淀。
3.沉淀后，将溶液过滤，分离出沉淀。
4.将分离液经离子交换C4-树脂处理，分离出镍，并去除掉其中的钨、钼、铌、钝土等杂质。
5.最后，将镍离子还原，然后进行电积沉积，制备高纯度的镍。
实验结果表明，在优化条件下，该工艺可以实现高纯度镍的制备。具体实验数据如下：
1.镍离子含量：180g/L
2.C4-树脂回收率：95%
3.颗粒直径分布：Dv90=2.5μm，Dv50=0.6μm，Dv10=0.3μm。
4.镍化合物的电积沉积质量为1.5g.
4.结论
本研究提出了一种基于湿法处理的镍钼矿新工艺。在该工艺中，我们采用氢氧化钠作为碱性物质，将含镍的溶液与硫酸铨反应，然后利用离子交换材料分离出钨、钼和铌。最终通过还原和电积沉积的工艺步骤制备出高纯度的镍产品。实验结果表明，在优化条件下，该工艺可以制备出高品质的镍产品，为镍产业的发展提供了新思路和方法。