專利名稱：溶劑萃取凈化鎳電解陽極液除銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬鎳冶金過程中鎳電解陽極液凈化除銅的一種方法，可用于鎳冶煉廠。
鎳冶金中最后的工序-鎳電解過程產(chǎn)生的陽極液，含銅在0.5～0.8g/l，必須采取技術(shù)措施除去陽極液中的銅，方可返回電解再用，目前國內(nèi)外對鎳電解陽極液除銅的方法很多，主要有以下幾種(1)鎳粉置換除銅，如前蘇聯(lián)北鎳公司用焦粉還原氧化亞鎳制備鎳粉并采用流態(tài)化置換槽，提高鎳粉置換利用率;加拿大湯普遜鎳精煉廠采用鎳粉加硫磺粉置換除銅;我國某廠采用鎳精礦(加入少量陽極泥)置換除銅，缺點是渣量大，每生產(chǎn)1噸鎳要產(chǎn)出150～180公斤銅渣，而且含鎳高達40%，鎳的直收率低，金屬損失大。(2)硫化氫除銅。如澳大利亞西方礦業(yè)公司克維納拉廠和古巴毛阿灣等，此法缺點是H2S有劇毒。(3)二氧化硫加硫磺除銅。如加拿大舍利特高爾頓廠采用此法?，F(xiàn)有的幾種方法都各有自身的優(yōu)點，但也存在一定的缺點，有的是影響鎳的直收率和銅的回收率，有的是污染環(huán)境、對人身體有害，有的是流程長、能耗高。
本發(fā)明目的在于提高鎳的直收率和銅的回收率、無渣除銅并直接生產(chǎn)銅產(chǎn)品，簡化工藝流程、降低能耗、減輕勞動強度、從根本上解決銅的回收問題。
溶劑萃取凈化鎳電解陽極液除銅的方法，其特征在于a將相比O/A＝1/1.5的有機相為5%LIX984(V/V)萃取劑+260煤油與鎳電解陽極水相液混合2～5分鐘后，靜置3～10分鐘分離水相和有機相，水相送鎳電解;b再將160g/1H2SO4對分離后的含銅有機相進行萃取，有機相中的銅進入水相后(銅反萃液)，送電解生產(chǎn)陰極銅。使用油水分離器除去萃取液中的有機懸浮物。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，可無渣除銅并直接生產(chǎn)銅產(chǎn)品，提高了鎳的直收率和銅的回收率，具有工藝簡單、能耗低、操作簡便，減輕了勞動強度，廣泛應(yīng)用于鎳電解過程。
本發(fā)明是采用溶劑萃取法凈化鎳電解陽極液除銅。金屬鎳電解過程中通常是陰極采用鎳板始極片并裝在陰極袋內(nèi)，陽極是在用含少量銅的硫化鎳鑄成，兩極板按一定距離置于裝有一定濃度的NiSO4溶液內(nèi)(即以硫酸鎳溶液為電解介質(zhì))通電進行電解，電解過程陽極區(qū)產(chǎn)生兩價鎳離子和銅離子，以NiSO4和CuSO4形態(tài)存在在陽極液中，陽極液經(jīng)凈化除銅和其它雜質(zhì)反應(yīng)后，作為純電解液加入陰極袋內(nèi)，由于保持陰極袋內(nèi)液位高于陽極區(qū)的液位，使得陰極可以通過陰極袋滲透到陽極區(qū)而防止含有雜質(zhì)陽極液進入陰極袋，保持陰極袋內(nèi)陰極液的純度。
本發(fā)明的鎳電解陽極液是采用溶劑萃取法除銅，試驗方法如下取50ml陽極液(陽極液為某廠提供，陽極液成份為(g/l)Ni 79.62、Cu 0.85、Co 0.19、Fe 0.42、Cl 87.0、SO 89.72、PH 1.71)裝入125ml分液漏斗內(nèi)，同時加入50ml5%LIX984有機相，在常溫下放入康氏振蕩機上混合2～3分鐘后，取出分液漏斗靜置3～10分鐘，取出水相樣和有機相樣分析銅含量。有機相用50ml的160g/lHSO與50ml負載有機相-并裝入125ml分液漏斗內(nèi)振動分離后，同樣取水相和有機相分析。
本發(fā)明的萃取法凈化鎳電解陽極液的過程是采用LIX984萃取劑，萃取鎳電解陽極液，鎳陽極液中的銅離子進入有機相，此時將有機相和水相分離后，水相(亦稱萃余液)可直接電解生產(chǎn)陰極鎳，將有機相用酸反萃取，使有機相中的銅進入水相中，此時的水相(亦稱除銅反萃液)可送電解生產(chǎn)陰極銅。本發(fā)明的特征在于采用的萃取方法處理的鎳電解陽極液，選用的LIX984萃取劑，使用油水分離器除去萃余液中有機懸浮物，萃余液可直接生產(chǎn)陰極鎳，除銅反萃液電解生產(chǎn)陰極銅。
實施例1二級串級試驗1料液成份見表1 表1
備注GH-原-1為除鐵前鎳陽極液GH-原-2為除鐵后鎳陽極液2試驗方法用三支分液漏斗按串級方法交叉進行萃取試驗。
3試驗條件有機相5%(V/V)LIX984+260＃煤油;
相比萃取段O/A＝1/1.5;
級數(shù)萃取段2，反萃1;
混合時間3分鐘;
反萃取劑為Cu35g/l、H2SO4200g/l。
試驗結(jié)果見表2和表3。
除鐵前液串級試驗結(jié)果表2
除鐵后液串級試驗結(jié)果 表3 從上兩表串級試驗結(jié)果表明，無論除鐵前或除鐵后的陽極液，用LIX984二級萃取，銅均可除至〈0.002g/l，符合電解要求。
實施例2萃取除銅后，用一種金屬(不銹鋼絲)和非金屬(聚丙稀氈)制作的油水分離器除有機懸浮物。含有機相LIX984為6.0mg/l溶液以99l/mim的速度通過油水分離器后，溶液中有機相LIX984含量降到3.4mg/l，除去率為57%，用這種溶液電解獲得合格的電解鎳。
實施例3溶液經(jīng)深度除有機物，例2產(chǎn)出含3.4mg/l有機物溶液，經(jīng)氯氣沉鈷后，溶液中LIX984已測不出。試驗過程是取250ml溶液放入500ml燒杯中，調(diào)PH至4.5～5.0，控制溫度65℃，通氯氣維持電位值1045～1067mV反應(yīng)2小時。
氯氣沉鈷鐵試驗結(jié)果 表4 實施例4連續(xù)萃取實驗有機相5%(V)LIX984+260＃煤油料液成份Ni Co Cu Fe cl PH濃度(g/l)79.62 0.19 0.85 0.42 87.0 1.71反萃劑Cu 35g/l H2SO4180g/l室溫 18℃ 2級萃取 1級反萃萃取箱尺寸為混合室有效容積216ml，澄清室有效容積672ml，調(diào)速電機控制混合速度，流量料液 37ml/min 有機相 25ml/min 反萃液 15ml/min;
除銅結(jié)果見表5LIX984萃取除銅連續(xù)試驗結(jié)果 表5 萃取液中LIX984含量為6.0mg/l。
從表中看出反萃液含Cu45.76g/l，H2SO4170g/l，可直接送電解生產(chǎn)陰極銅。
權(quán)利要求
1.溶劑萃取凈化鎳陽極電解液除銅的方法，其發(fā)明的特征在于a.將相比為O/A=1/1.5的有機相5%LIX984(V/V)萃取劑+260#煤油與鎳電解陽極液混合2～5分鐘后，靜置3～10分鐘分離水相和有機相，水相送鎳電解，b.再將160g/lH2SO4對分離后的含銅有機相進行反萃取，有機相中的銅進入水相后(銅反萃液)，送電解生產(chǎn)陰極銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶劑萃取凈化鎳電解陽極液除銅的方法，其特征在于使用油水分離器除去萃取液中有機懸浮物。
全文摘要
本發(fā)明是一種溶劑萃取凈化鎳電解陽極液除銅的方法，其特征在于以鎳電解陽極液作水相，選用LIX984萃取劑加煤油作有機相，萃取后陽極液中的銅進入有機相，水相直接送鎳電解，有機相采用酸反萃，銅進入水相(亦稱銅反萃液)，直接送電解生產(chǎn)陰極銅。本方法工藝簡單、技術(shù)可靠、操作簡便、鎳直收率高、可廣泛用于鎳電解過程。
文檔編號C22B3/00GK1113521SQ9410634
公開日1995年12月20日 申請日期1994年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月13日
發(fā)明者楊佼庸, 劉大星, 孫鳳琴 申請人:北京礦冶研究總院