一种精制硫酸镍的方法
专利名称：一种硫酸镍的精炼方法
技术领域：
本发明是一种利用铜电解液净化回收的粗硫酸镍与其他粗硫酸镍为原料精炼硫酸镍的方法。
背景技术：
硫酸镍是电镀镍和化学镍的主要镍盐，广泛应用于电镀工业、催化工业、医药工业、无机工业及印染工业等，具有较高的经济价值。粗硫酸镍的精制主要有化学沉淀法和萃取法。化学沉淀法，该类方法是将粗硫酸镍溶液经硫化沉淀、氧化、氟化、沉淀蒸发结晶而得产品。此法（一）采用硫化沉淀法除铜、锌，但除锌效果差，且易生成有毒气体H2S；（二）氧化沉淀、氟化沉淀法需加入氢氧化钠调节溶液pH值，且溶液中引入大量杂质Na+，产品钠含量过高。萃取法是采用有机萃取剂、PC-88A等对粗硫酸镍溶液中的杂质金属离子进行萃取去除，然后蒸发结晶得到产品。当采用萃取法处理杂质含量较高的硫酸镍时，萃取剂的损耗大，成本高，对Fe、Ca、Mg等杂质的萃取效果差。发明内容本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种成本低廉、生产清洁、产品质量好的精制硫酸镍的制备方法。本发明的技术解决方案是
首先将粗硫酸镍溶解于水中，得到粗硫酸镍溶液，向粗硫酸镍溶液中加入双氧水、空气、硝酸或氯酸盐作为氧化剂，搅拌加热，加碱调节溶液pH值为1.0～4.0，在0～100℃下反应0.5～8小时，过滤得到除铁、除砷后的溶液；
然后向除铁除砷溶液中加入氟化氢、氟化铵或氟化钠作为氟化剂，搅拌加热，加碱调节溶液pH值为2.0～6.0，在0℃～100℃下反应0.5～8小时，过滤后得到除钙镁溶液；
在除钙镁后的溶液中加入皂化萃取剂，用碱调节溶液pH值为1.0～6.0，当有机相与溶液相的体积比（即O/A）为2：1～1：8时，采用1～4萃取除去铜、锌等杂质，得到除铜、锌后的溶液，有机相再生后返回配制皂化萃取剂，除铜、锌后的溶液进入后道工序；所用的萃取剂为二（2-乙基己基）膦酸（即P204）或2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基酯（即P507）；皂化萃取剂为P204或P507镍盐，皂化方法是将萃取剂加入硫酸镍溶液中，加碱调节溶液pH值至5.0～8.0，萃取得到皂化萃取剂；皂化萃取剂对铜、锌的萃取级别为1～4级；用纯硫酸镍溶液洗涤载镍有机相，洗涤级别为1～4级。碱为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物或碱金属氢氧化物的水溶液或碱金属氧化物的水溶液。除去铜、锌后，向溶液中加入萃取剂的煤油溶液，用碱调节溶液pH值至5.0～8.0，萃取溶液中的镍，得到载镍有机相。用纯的硫酸镍溶液洗涤载镍有机相，除去其中的钠，再用0.5molじ1～6molじ1的稀硫酸对洗涤后的载镍有机相进行反萃取，得到纯化的硫酸镍溶液；
将净化后的硫酸镍溶液加热蒸发、冷却结晶、过滤得到翠绿色晶体，经干燥即得精制硫酸镍。
女性
本发明的优点在于
（1）利用从铜电解液中回收的粗硫酸镍与其他粗硫酸镍制备精制硫酸镍，提高产品的附加值，创造经济效益；
（2）采用溶剂萃取的方法净化粗硫酸镍中的铜和锌，避免了化学沉淀法采用硫化法带来的环境问题，对铜和锌有更好的去除效果；
(3)用纯净的硫酸镍溶液洗涤载镍有机相中的钠，可以有效分离镍和钠，避免了化学沉淀法无法去除钠的问题；
(4)对于萃取处理前的溶液，通过氟化作用除去其中的钙、镁，避免了萃取过程中钙、镁对萃取剂的破坏，有利于萃取剂的循环使用；
(5)镍萃取后的萃余液可返回制备镍皂，反萃得到的纯净硫酸镍溶液经稀释后可作为洗涤载镍有机相的洗液，实现镍的充分回收利用，降低生产成本。
图1为本发明硫酸镍精炼方法的工艺流程图。
具体实施例方式：下面结合附图及具体实施例
下面对本发明作进一步详细的说明。实施例1：
将粗制硫酸镍溶解于水中，得到粗制硫酸镍溶液，固体粗制硫酸镍组成如表1所示，粗制硫酸镍溶液组成如表2所示。表1固体粗制硫酸镍组成/%
索赔
1.一种硫酸镍的精制方法，以粗硫酸镍为原料制备高纯度硫酸镍，其特征在于：A.将粗硫酸镍溶于水得到硫酸镍溶液，反应温度为0℃～100℃，用碱调节溶液pH为1.0～4.0，加入双氧水、空气、硝酸或氯酸盐作为氧化剂，反应0.5～8小时，过滤得到除铁除砷后的溶液；B.在除铁除砷后的溶液中加入碱调节溶液pH为2.0～6.0，反应温度为0℃_100℃，加入氟化氢、氟化铵或氟化钠作为氟化剂，反应0.5～8小时，过滤得到除钙镁后的溶液； C.在除钙、镁后的溶液中加入皂化萃取剂，皂化萃取剂用磺化煤油稀释至体积分数为 5%～35%，有机相与溶液相的体积比即 O/A 为 2∶1～1∶8，加碱控制溶液 pH 为 1.0～6.0 进行萃取，得到除铜锌液； D.用碱调节除铜锌液的 pH 值为 5.0～8.0，加入萃取剂萃取镍，用纯硫酸镍溶液按 O/A 为 1∶1～5∶1 的比例洗涤载镍有机相除钠，用浓度为 0.5mol·dmol·Γ1 的稀硫酸溶液反萃取洗涤后的载镍有机相，得到纯化的硫酸镍溶液； E、净化后的硫酸镍溶液经蒸发、结晶、过滤、干燥后即得电镀级硫酸镍。
2.根据权利要求1所述的硫酸镍的精炼方法，其特征在于：所述粗硫酸镍为从铜电解液中回收的粗硫酸镍，且含有杂质的硫酸镍。
3.根据权利要求1所述的硫酸镍的精炼方法，其特征在于：所述的碱为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氢氧化物的水溶液或碱金属氧化物的水溶液。
4.根据权利要求1所述的硫酸镍的精制方法，其特征在于所用的萃取剂为二(2-乙基己基)膦酸或2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基酯；皂化萃取剂为二(2-乙基己基)膦酸或2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基酯的镍盐，皂化方法是将萃取剂加入硫酸镍溶液中，加碱调节溶液pH值为5.0～8.0，萃取即得皂化萃取剂；皂化萃取剂对铜、锌的萃取级别为1～4级；用纯硫酸镍溶液洗涤载镍有机相，洗涤级别为1～4级。
5.根据权利要求1所述的精制硫酸镍的方法，其特征在于：步骤C中萃取铜、锌后的有机相，步骤D中萃取镍后的有机相用浓度为0.5mol·L_1～6mol·L_1的稀硫酸溶液反萃后循环使用。
全文摘要
一种硫酸镍的精制方法，本发明将粗硫酸镍溶解得到硫酸镍溶液，加入氧化剂氧化沉淀得到除铁除砷后的溶液；在除铁除砷后的溶液中加入氟化剂得到除钙除镁后的溶液；用皂化萃取剂对除钙除镁后的溶液进行萃取得到除铜除锌后的溶液；在除铜除锌后的溶液中加入萃取剂萃取除钠，用稀硫酸反萃取得到纯净的硫酸镍溶液；将纯净的硫酸镍溶液蒸发结晶得到精制硫酸镍产品。本发明有效除去了粗硫酸镍中的杂质及沉淀除杂引入的Na+，镍回收率高，萃取剂可循环使用。所得产品质量达到电镀级高纯硫酸镍行业标准HG/T2824-2009一级品要求。
文件编号/
公开日期：2012年8月8日 申请日期：2012年4月24日 优先权日期：2012年4月24日
发明人：崔涛、郑亚杰 申请人：中南大学