本发明属于有色冶金复杂成分溶液深度净化脱除提纯技术领域，具体涉及一种硫酸镍溶液深度净化方法。
背景技术：
在镍盐精炼提纯的工业过程中，常采用成分复杂的硫酸镍溶液作为原料。 硫酸镍溶液中常见的杂质金属元素有铜、砷、锑、铋、锌、铁、钴、铅、钙、镁等。 因此，镍盐精炼提纯行业涉及的技术主要是镍盐溶液中各种杂质元素的深度去除技术；
冶金行业的研究人员探索了硫酸镍溶液的净化和除杂工艺。 比较经典的工艺路线是“空气氧化除铁——黑镍氧化除钴——氟化钠除钙、镁”——p507萃取去除。 “铜锌”，该工艺不能深度去除硫酸镍溶液中的砷、锑、铋，而对溶液中的铁、钴、钙、镁的去除分三个阶段进行。 工艺流程长，采用黑镍除钴。 镍是强氧化剂，自给自足的黑镍只适合工艺齐全的大型冶炼企业，并不是小型企业的最佳选择；
因此，针对现有工艺在深度去除硫酸镍溶液中各种杂质方面的不足，开发一种适合成分复杂的硫酸镍溶液深度净化的新方法是有意义的。
技术实现要素：
[0004] 为了弥补现有硫酸镍溶液深度净化除杂工艺的不足，本发明的目的是提供一种工艺流程短、除杂效果好的硫酸镍溶液深度净化方法。去除效果好，可实现铜、砷、锑、铋、锌、铁、钴、铅、钙、镁等杂质元素的深度去除，得到洁净的硫酸镍溶液，为提取和提取创造了必要的条件。制备高纯镍盐产品。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案是：一种硫酸镍溶液深度净化的方法，包括以下步骤：
1）硫酸镍溶液硫化除杂：以硫化氢气体为硫化剂，在加压条件下对硫酸镍溶液进行硫化除杂，深度除去铜、砷、铋及部分锑、铅等必需元素元素。 、过滤得到硫化液和硫化渣；
2）硫化液的强氧化除污：向步骤1）得到的硫化液中添加氢氧化钠溶液，控制调节pH值，按比例添加NAF，加热至一定温度后通入臭氧深度除铁反应后过滤钴、锑、铅、钙、镁，得到氧化液和氧化渣；
3)氧化液脱锌：采用离心萃取工艺作为萃取剂，对步骤2)得到的氧化液进行处理，深度脱除其中的锌，得到深度纯化的硫酸镍溶液；
根据本发明的一个实施例，s1)中硫酸镍溶液的浓度大于90g/l，溶液中镍浓度与其他杂质金属总浓度的比值m(镍g/l) ：m(杂质g/l)l)≥6:1。
根据本发明实施例，s1)中硫酸镍溶液的硫化脱纯采用硫化氢气体作为硫化剂，在常温常压条件下进行。 硫化氢浓度0.10～0.14kg/m-3，反应压力10±1kpa，反应时间10～30min。
根据本发明的一个实施例，s2中的氧化剂为臭氧； 辅助添加剂为氟化钠。
根据本发明实施例，控制反应过程的pH为4.5-6.0，按照溶液中的摩尔比(ca2++mg2+):naf=1:3添加氟化钠，反应温度80-90℃，反应时间6-8小时； 所用臭氧浓度为10～15mg/l，每分钟通入的臭氧体积与反应液体积之比为1:6。 通入臭氧30分钟后，溶液氧化电位大于300mv。
根据本发明实施例，s3)中所用的提取剂为控制提取剂浓度为15-20%，皂化率为65-70%，o/a=1:4，和三级逆流。
根据本发明实施例，步骤s2中，过滤方式为精密过滤，滤膜孔径≤3μm。
本发明的有益效果是：本发明采用“硫化氢除硫化物杂质-臭氧氧化除杂-萃取除锌”的工艺流程为主要工艺处理成分复杂的硫酸镍溶液，并选择氢气深度去除方法有硫化物和臭氧。 采用杂质试剂，将铁、钴、钙、镁杂质的去除工艺由三步合为一步，简化了工艺流程，极好地实现了铜、砷、锑、铋、锌、铁的去除等在硫酸镍溶液中。 钴、铅、钙、镁杂质元素的深度去除，弥补了传统工艺深度净化成分复杂的硫酸镍溶液的不足。 纯化后的硫酸镍溶液中镍与杂质的质量比为m镍：m>10000：1，为提取和制备高纯镍盐产品创造了必要的条件。
附图说明
图1为本发明硫酸镍溶液深度净化方法的工艺流程图。
详细方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步说明。
如图1所示，本发明硫酸镍溶液深度净化的方法，包括以下步骤：
s1)硫酸镍溶液硫化除杂：在硫酸镍溶液中添加硫化剂，在加压条件下对硫酸镍溶液进行硫化除杂，深度去除铜、砷、铋以及部分锑、铅杂质元素。 过滤得到硫化后液和硫化残渣；
s2)硫化液的强氧化去污：在s1)得到的硫化液中加入氢氧化钠溶液调节pH值，加热后加入氧化剂和辅助添加剂，控制氧化反应电位，深度去除铁、钴、反应后过滤锑、铅、钙、镁，得到氧化液和氧化渣；
s3)氧化后液除锌：添加萃取剂，采用离心萃取工艺对步骤s2得到的氧化后液进行处理，深度去除其中的锌，得到深度纯化的硫酸镍溶液。
根据本发明的一个实施例，s1)中硫酸镍溶液的浓度大于90g/l，溶液中镍浓度与其他杂质金属总浓度的比值m(镍g/l) ：m(杂质g/l)l)≥6:1。
根据本发明实施例，s1)中硫酸镍溶液的硫化解聚采用硫化氢气体作为硫化剂，在常温加压条件下进行。 硫化氢浓度为0.10～0.14kg/m-3，反应压力为10kpa。 反应时间为10分钟。
本发明实施例中，硫化液的强化氧化去污氧化剂为臭氧，辅助添加剂为氟化钠。
根据本发明实施例，s2中反应过程的pH控制为4.5-6.0，氧化电位大于300mv，反应温度为80-90℃，反应时间为6- 8小时。
根据本发明实施例，氟化钠的添加量基于反应液中的摩尔比(ca2++mg2+)：naf=1:3； 使用的臭氧浓度为10-15mg/l，每分钟臭氧注入量与反应液的体积比为1:6。
根据本发明实施例，s3)中所用的萃取剂为控制萃取剂的质量浓度为15-20%，皂化率为65-70%，比例o/a=1:4 ，以及三级逆流。
根据本发明实施例，步骤s2中，过滤方式为精密过滤，滤膜孔径≤3μm。
实施例1至3
按照上述步骤进行三组实验。 实施例1对应实验1，实施例2对应实验2，实施例3对应实验3。各组实验参数如表1所示；
表1 实验参数对照表
实验所用硫酸镍溶液成分如表2所示
表2 硫酸镍溶液成分g/l
硫化物去污实验结果见表3
表3 硫化液组成g/l
表4 硫化物渣成分表%
表5 硫化物渣成分表%
使用硫化氢硫化剂在10kpa压力条件下去除硫酸镍溶液中的杂质。 铜、砷、铋可去除至0.005g/l以下，锑、铅可去除至0.02g/l，镍可直接回收。 合格率大于99.0%；
硫化液经过强氧化、去污处理。 实验结果如下表所示：
表6 氧化液成分表g/l
表7 氧化渣成分表%
表8 氧化渣成分表%
采用臭氧作为强氧化剂，同时添加氟化钠，可将硫化后液体中的铁、钴、锑、铅去除至0.005g/l以下，去除率大于99.9%。 镁可去除至0.005g/l，钙可去除。 可去除至0.008g/l，去除率大于97%，直接镍回收率大于97%；
以萃取剂为萃取剂，采用离心萃取工艺从氧化液中萃取除去锌。 实验结果如下表所示：
表9 纯化后的硫酸镍溶液成分表
作为萃取剂，采用离心萃取工艺从氧化液中萃取除去锌。 控制萃取剂浓度为15%，皂化率70%，三级逆流。 可将溶液中的锌去除至0.005g/l以下，去除率大于99.9%，直接镍回收率大于97%；
硫化渣回收铜、砷；
氧化残渣回收镍；
将得到的纯化硫酸镍溶液进行萃取，制备高纯镍盐产品；
最后声明，本发明的保护范围并不限于此，基于本发明的技术方案和发明构思所进行的等同替换或变化，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特点：
技术总结
本发明属于有色冶金复杂成分溶液深度净化除污提纯技术领域，涉及一种硫酸镍溶液深度净化的方法，包括以下步骤：S1)镍的硫化除污硫酸盐溶液； S2)硫化后液的强氧化、去污。 ;S3)氧化后去除液态锌。 选用硫化氢和臭氧作为深度除杂试剂，将铁、钴、钙、镁杂质的去除工艺由三步合为一步，简化了工艺流程，很好地实现了铜、砷的去除。硫酸镍溶液。 、锑、铋、锌、铁、钴、铅、钙、镁等杂质元素，弥补了传统工艺深度净化成分复杂的硫酸镍溶液的不足。 所得纯化的硫酸镍溶液中含有镍和杂质的质量比M镍：m>10000：1，为提取和制备高纯镍盐产品创造了必要的条件。
技术研发人员：胡建辉； 刘永平; 赵海涛; 蒋振清; 郑春道; 黄兵; 吴晓莉; 张玲玲； 赖建林
受保护技术使用者：江西铜业股份有限公司
技术研发日：2019.04.17
技术公告日期：2019.06.18