專利名稱：一種硫酸鎳的純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫酸鎳的純化方法，特別是涉及一種利用經(jīng)由乙二胺四乙酸二鈉(Na2EDTA)表面修飾的介孔二氧化硅作為吸附劑吸附純化硫酸鎳的方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)級硫酸鎳通常以六水硫酸鎳(NiSO4.6H20)為主，簡稱硫酸鎳。硫酸鎳是一種電鍍鎳和化學(xué)鎳的主要鎳鹽，硫酸鎳被廣泛應(yīng)用于電鍍工業(yè)、催化行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、無機(jī)工業(yè)、國防工業(yè)及印染工業(yè)等領(lǐng)域，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?，F(xiàn)有技術(shù)中，硫酸鎳的純化方法通常采用化學(xué)沉淀法和萃取法。化學(xué)沉淀法以工業(yè)硫酸鎳溶液為原料，將硫化沉淀、氧化沉淀、氟化沉淀等步驟進(jìn)行處理后的溶液經(jīng)蒸發(fā)，結(jié)晶得到純化的硫酸鎳；萃取法采用有機(jī)萃取劑二(2-乙基己基)磷酸(DEHPA)、2-乙基己基磷酸單-2-乙基己酯(PC-88A)等進(jìn)行萃取，去除工業(yè)硫酸鎳溶液中的金屬離子雜質(zhì)后進(jìn)行蒸發(fā)，結(jié)晶后得到純化的硫酸鎳產(chǎn)品。中國專利CN2012101201028公開了一種用沉淀、萃取的方式精制硫酸鎳的方法，但是由于該方法過程比較復(fù)雜，沉淀過程使用的氟化物對環(huán)境影響較大，且處理后的金屬離子雜質(zhì)的含量難以達(dá)到低于Ippm以下的要求。上述工業(yè)硫酸鎳的純化方法得到產(chǎn)品難以達(dá)到美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)、美國膳食補(bǔ)充劑健康與教育法(DSHEA)對食品、醫(yī)用硫酸鎳標(biāo)準(zhǔn)中金屬離子雜質(zhì)低于Ippm的指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種硫酸鎳的純化方法，利用介孔吸附劑吸附和膜分離技術(shù)得到純化的硫酸鎳，以克服現(xiàn)有技術(shù)中硫酸鎳產(chǎn)品金屬離子雜質(zhì)偏高的不足。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是這樣的:以工業(yè)硫酸鎳為原料，溶于高純水中，經(jīng)由Na2EDTA表面修飾的介孔二氧化硅吸附劑吸附后，濾液用醋酸纖維素酯膜進(jìn)行膜過濾，然后在減壓下進(jìn)行脫水、干燥，即得到純化的硫酸鎳。具體而言，本發(fā)明所述的硫酸鎳的純化方法，包括如下步驟:將工業(yè)硫酸鎳在常溫下加入高純水中進(jìn)行溶解，加入經(jīng)由Na2EDTA表面修飾的介孔二氧化硅吸附劑進(jìn)行吸附，加熱升溫至40 50°C，攪拌6 8小時(shí)，壓濾除去吸附劑，液體用醋酸纖維素酯膜進(jìn)行膜過濾，得到的濾液在減壓、40 45°C的條件下蒸除水分，冷卻至室溫，將得到的結(jié)晶在40 45°C的條件下真空干燥8 10小時(shí)，即得純化的硫酸鎳。上述方法中，所述的工業(yè)硫酸鎳為符合GB/T36524-2011II標(biāo)準(zhǔn)的六水硫酸鎳，所述的高純水比抗阻值大于17ΜΩ.cm，工業(yè)硫酸鎳與高純水的質(zhì)量體積比為1:5 10g/ml。所述的吸附劑為經(jīng)由Na2EDTA表面修飾的介孔二氧化硅，工業(yè)硫酸鎳與該吸附劑的質(zhì)量比為1:2 3，g/g，該吸附劑的制備方法參看南開大學(xué)博士論文《介孔二氧化硅的溫和條件合成》的報(bào)道，本發(fā)明不再贅述。所述的醋酸纖維素酯膜的孔徑為0.10-0.22 μ m,以達(dá)到進(jìn)一步降低金屬離子雜質(zhì)含量的目的。根據(jù)上述方法獲得的純化硫酸鎳，經(jīng)ICP-MS分析，金屬離子雜質(zhì)的含量均在Ippm以下，符合美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)、美國膳食補(bǔ)充劑健康與教育法(DSHEA)對食品、醫(yī)藥級硫酸鎳的標(biāo)準(zhǔn)。有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明以Na2EDTA為礦化劑，在室溫、近中性的條件下合成介孔二氧化硅吸附劑，其孔道分布均勻穩(wěn)定，呈六方有序排列且孔徑可調(diào)，活化后的介孔材料表面擁有豐富的硅羥基，通過嫁接含有豐富供電基團(tuán)的有機(jī)試劑后，對硫酸鎳溶液中的金屬離子雜質(zhì)有理想的吸附效果。本發(fā)明方法操作簡便，除雜效果好，所使用的介孔二氧化硅吸附劑在吸附失活后進(jìn)行酸化處理還可重復(fù)使用，得到的純化硫酸鎳產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但實(shí)施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。需要說明的是，以下實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。實(shí)施例1
在裝有加熱，分水，減壓，攪拌器的反應(yīng)裝置中，依次加入比抗阻值大于17M Ω.cm的高純水500ml，工業(yè)硫酸鎳100g，室溫下攪拌溶解后，加入經(jīng)由Na2EDTA表面修飾的介孔二氧化硅吸附劑200g，加熱升溫至40°C，攪拌下反應(yīng)6小時(shí)。冷卻到室溫后通過壓濾除去吸附劑，液體用孔徑為0.22 μ m的醋酸纖維素酯膜進(jìn)行膜過濾，濾液在減壓、40°C的溫度下除水，冷卻至室溫，將得到的結(jié)晶在45°C的條件下真空干燥8小時(shí)，即得到純化的硫酸鎳92.0g。檢測結(jié)果表明，該產(chǎn)品的金屬離子雜質(zhì)的含量均在Ippm以下，符合FCC、DSHEA對食品、醫(yī)藥級硫酸鎳的標(biāo)準(zhǔn)。具體檢測數(shù)據(jù)參看下述表1，標(biāo)準(zhǔn)值為美國FCC食品化學(xué)藥典標(biāo)準(zhǔn)。表I
檢測項(xiàng)目I標(biāo)準(zhǔn)值 [1S1 鎳(Ni)，% 彡 22.3 22.5 水不溶物~ ^ 0.002~ 0.0015 pH fl WT0 Γδ 鐵(Fe)，% sS 0.0002 0.000權(quán)利要求
1.一種硫酸鎳的純化方法，其特征在于，包括如下步驟: 將工業(yè)硫酸鎳在常溫下加入高純水中進(jìn)行溶解，加入經(jīng)由Na2EDTA表面修飾的介孔二氧化硅吸附劑，加熱升溫至40 50°C，攪拌6 8小時(shí)，壓濾除去吸附劑，液體用醋酸纖維素酯膜進(jìn)行過濾，得到的濾液在減壓、40 45°C的條件下蒸除水分，將冷卻至室溫得到的結(jié)晶在40 45°C的條件下真空干燥8 10小時(shí)，即得到純化的硫酸鎳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鎳的純化方法，其特征在于，所述的工業(yè)硫酸鎳為符合GB/T36524-2011 II標(biāo)準(zhǔn)的六水硫酸鎳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鎳的純化方法，其特征在于，所述的高純水的比抗阻值大于17ΜΩ.cm，工業(yè)硫酸鎳與高純水的質(zhì)量體積比為l:5-10g/ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鎳的純化方法，其特征在于，所述的吸附劑為經(jīng)Na2EDTA表面修飾的介孔二氧化硅，工業(yè)硫酸鎳與該吸附劑的質(zhì)量比為1:2 3，g/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鎳的純化方法，其特征在于，所述的醋酸纖維素酯膜的孔徑 為 0.10-0.22 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硫酸鎳的純化方法。即以工業(yè)硫酸鎳為原料，溶于高純水中，經(jīng)由Na2EDTA表面修飾的介孔二氧化硅吸附劑吸附后，濾液用醋酸纖維素酯膜進(jìn)行膜過濾，然后在減壓下進(jìn)行脫水、干燥，即得到純化的硫酸鎳。檢測結(jié)果表明，純化的硫酸鎳中金屬離子雜質(zhì)含量均在1ppm以下，符合美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)、美國膳食補(bǔ)充劑健康與教育法(DSHEA)對食品、醫(yī)藥級硫酸鎳的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明操作簡便，除雜效果好，質(zhì)量穩(wěn)定，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C01G53/10GK103145203SQ20131009813
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者于剛, 劉征宙, 曹麗麗, 于海平, 施虹 申請人:國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司