本發(fā)明涉及濕法冶金，具體涉及一種鎳電解除鐵后液硫化氫除銅的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著電解鎳市場(chǎng)由不銹鋼用鎳市場(chǎng)向電鍍、電池、高溫合金等高端市場(chǎng)拓展，用戶對(duì)電解鎳的化學(xué)品質(zhì)要求也越來(lái)越高。電鎳標(biāo)準(zhǔn)(gb/t6516-1997?ni9996)中要求cu含量低于0.01％。針對(duì)高端用戶市場(chǎng)的電鍍專用鎳標(biāo)準(zhǔn)(q/ysjccp?00502016)規(guī)定cu含量低于0.005％。由于cu2+的還原電位比ni2+的還原電位低，因此在電解過(guò)程中，cu2+會(huì)優(yōu)先在陰極上還原析出。而鎳電解陽(yáng)極液是復(fù)雜的混合酸性體系，為了生產(chǎn)出高品質(zhì)的電鎳產(chǎn)品，控制鎳電解過(guò)程中銅在陰極上析出，迫切需要開發(fā)一種將電解液中的雜質(zhì)銅深度除去的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鎳電解除鐵后液硫化氫除銅的方法，在低ph條件下優(yōu)先生成硫化銅，降低電解液中cu2+的含量，除銅后液中的銅離子濃度均低于2mg/l。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種鎳電解除鐵后液硫化氫除銅的方法，包括以下步驟：

4、1)除銅階段：向氣液反應(yīng)釜中通入鎳電解除鐵后液，再向所述氣液反應(yīng)釜中通入h2s氣體，攪拌，使得所述鎳電解除鐵后液與所述h2s氣體反應(yīng)，得到除銅后液；

5、2)過(guò)濾階段：對(duì)所述除銅后液進(jìn)行過(guò)濾，得到鎳電解陽(yáng)極液和除銅渣；

6、3)尾氣吸收階段：將反應(yīng)后的氣體依次通入氫氧化鈉和硫酸銅吸收瓶中。

7、優(yōu)選的，所述鎳電解除鐵后液流速為60-70l/h，通入時(shí)間為5-10min；所述氣液反應(yīng)釜的攪拌轉(zhuǎn)速為270-300r/min，所述h2s的通氣時(shí)間為10-20min；h2s/cu摩爾比為1.5-1.8；反應(yīng)溫度為60-65℃，反應(yīng)時(shí)間為10-25min。

8、優(yōu)選的，所述除鐵后液化學(xué)成分為：鎳70-75g/l、銅0.4-0.8g/l、鐵0.001-0.008g/l、鈷0.1-0.2g/l、鋅0.002-0.005g/l、鉛0.004-0.007g/l、砷0.02-0.04g/l、cl-70-80g/l、so42-80-100g/l，其中除鐵后液ph為3-4。

9、優(yōu)選的，所述除銅后液中的銅離子濃度低于2mg/l，除銅渣中銅鎳比≥10:1。

10、優(yōu)選的，所述氫氧化鈉吸收瓶中氫氧化鈉的濃度為10-15％，硫酸銅吸收瓶中為飽和硫酸銅。

11、優(yōu)選的，所述硫酸銅吸收瓶出口與真空循環(huán)水泵相連接。

12、本發(fā)明中產(chǎn)出除了除銅溶液，還有經(jīng)過(guò)過(guò)濾分離得到的除銅渣，除銅渣可送至火法系統(tǒng)回收。

13、在除銅階段，采用硫化氫凈化鎳電解陽(yáng)極液或鐵后液中的銅離子雜質(zhì)，反應(yīng)方程如下：

14、h2s＝h++hs-?(1)

15、hs-＝h++s2-?(2)

16、cu2++s2-＝cus↓?(cusksp＝6.3×10-36,25℃)?(3)

17、ni2++s2-＝nis↓?(nisksp＝1.07×10-21,25℃)?(4)

18、nis+cu2+＝cus↓+ni2+?(5)

19、根據(jù)以上反應(yīng)方程可以得到在體系中存在的反應(yīng)平衡：

20、s平衡：

21、[h2s]0＝[h2s]+[hs-]+[s2-]+[cus]+[nis]

22、＝[h+]02[s2-]/(k1*k2)+[h+]0[s2-]/k2+[s2-]+[cus]+[nis]?(6)

23、[h2s]0＝p*[cu2+]0,?[h+]0＝10^-ph?(7)

24、cu平衡、ni平衡:

25、[cu2+]0＝[cu2+]+[cus]；[ni2+]0+[ni2+]a＝[ni2+]+[nis]?(8)

26、約束條件：

27、[cu2+][s2-]<＝cusksp,?[ni2+][s2-]<＝nisksp?(9)

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果為：

29、本發(fā)明提供了一種鎳電解除鐵后液硫化氫高效除銅的方法。該方法在低ph條件下具有優(yōu)先生成硫化銅的優(yōu)勢(shì)，反應(yīng)過(guò)程平穩(wěn)、快速。除銅后液中的銅離子濃度均低于2mg/l；除銅渣渣型均勻，易于進(jìn)行固液分離，除銅渣主要成分為cus，可送至火法系統(tǒng)回收。

技術(shù)特征：

1.一種鎳電解除鐵后液硫化氫除銅的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種鎳電解除鐵后液硫化氫除銅的方法，其特征在于，所述步驟1)中，所述鎳電解除鐵后液流速為60-70l/h，通入時(shí)間為5-10min；所述氣液反應(yīng)釜的攪拌轉(zhuǎn)速為270-300r/min，所述h2s的通氣時(shí)間為10-20min；h2s/cu摩爾比為1.5-1.8；反應(yīng)溫度為60-65℃，反應(yīng)時(shí)間為10-25min。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種鎳電解除鐵后液硫化氫除銅的方法，其特征在于，所述除鐵后液化學(xué)成分為：鎳70-75g/l、銅0.4-0.8g/l、鐵0.001-0.008g/l、鈷0.1-0.2g/l、鋅0.002-0.005g/l、鉛0.004-0.007g/l、砷0.02-0.04g/l、cl-70-80g/l、so42-80-100g/l，其中除鐵后液ph為3-4。

4.如權(quán)利要求1所述的一種鎳電解除鐵后液硫化氫除銅的方法，其特征在于，所述除銅后液中的銅離子濃度低于2mg/l，除銅渣中銅鎳比≥10:1。

5.如權(quán)利要求1所述的一種鎳電解除鐵后液硫化氫除銅的方法，其特征在于，所述氫氧化鈉吸收瓶中氫氧化鈉的濃度為10-15％，硫酸銅吸收瓶中為飽和硫酸銅。

6.如權(quán)利要求1或5所述的一種鎳電解除鐵后液硫化氫除銅的方法，其特征在于，所述硫酸銅吸收瓶出口與真空循環(huán)水泵相連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種鎳電解除鐵后液硫化氫高效除銅的方法，包括以下步驟：1)除銅階段：向氣液反應(yīng)釜中通入鎳電解除鐵后液，再向所述氣液反應(yīng)釜中通入H<subgt;2</subgt;S氣體，攪拌，使得所述鎳電解除鐵后液與所述H<subgt;2</subgt;S氣體反應(yīng)，得到除銅后液；2)過(guò)濾階段：對(duì)所述除銅后液進(jìn)行過(guò)濾，得到鎳電解陽(yáng)極液和除銅渣；3)尾氣吸收階段：將反應(yīng)后的氣體依次通入氫氧化鈉和硫酸銅吸收瓶中。該方法在低pH條件下具有優(yōu)先生成硫化銅的優(yōu)勢(shì)，反應(yīng)過(guò)程平穩(wěn)、快速。除銅后液中的銅離子濃度均低于2mg/L；除銅渣渣型均勻，易于進(jìn)行固液分離，除銅渣主要成分為CuS，可送至火法系統(tǒng)回收。

技術(shù)研發(fā)人員：辛懷達(dá),張之梅,李瑞基,陳勝利,魏志萍,辛敏彥,張應(yīng)婷,王世榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：金川集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23