一、硫酸鎳的物理特性和化學特性
硫酸鎳是有無水物、六水物和七水物三種。商品多為六水物,有α-型和β-型兩種變體,前者為藍色四方結晶,后者為綠色單斜結晶。加熱至103℃時失去六個結晶水。易溶于水,微溶于乙醇、甲醇,其水溶液呈酸性,微溶于酸、氨水,有毒。主要用于電鍍工業,是電鍍鎳和化學鎳的主要鎳鹽,也是金屬鎳離子的來源,能在電鍍過程中,離解鎳離子和硫酸根離子。
二、粗硫酸鎳提純的傳統工藝——化學方法
粗硫酸鎳中含有鐵、砷、銻、銅、鉛、鋅以及游離硫酸等雜質,粗硫酸鎳提純的傳統工藝是化學方法,其過程是先進行氧化,然后中和、水解以除去鐵,利用fe3+形成的氫氧化物沉淀的表面活性吸附除去砷、銻,再用純凈鎳粉置換除去重金屬,最后通h2s去除鋅雜質等。此方法勞動強度大,h2s污染環境,同時由于所產生的氫氧化物及硫化物沉淀帶走部分ni2+,從而影響提純效率,一般僅能達到85%左右。
三、萃取法精制硫酸鎳
鑒于化學法的弊端,國內外一些廠家采用萃取法來提純硫酸鎳。萃取法精制硫酸鎳的方法,具體包括如下步驟:
1、粗硫酸鎳的溶解及氧化;
2、鎳皂的制備;
3、萃取除鐵;
4、萃取除銅;
5、萃取除鋅;
6、去除有機雜質
7、后處理工序的一系列步驟,
該精制硫酸鎳的方法,改變了傳統的精制硫酸鎳方法,極大的降低了勞動的強度,很好的避免了因為硫化氫而污染環境,同時還防止了由于所產生的氫氧化物及硫化物沉淀帶走部分ni,進而極大的提高了提純的收率,從之前的85%提升至95%,促使精制品的收率達到了市面上所需要的要求,并且質量也符合化學試劑級要求,但是其每一步萃取出一種金屬,需要多步操作,過程繁瑣。
四、萃取除鐵、萃取除銅、萃取除鋅核心萃取設備——CWL-M系列離心萃取機
采用萃取法提純硫酸鎳的過程中,使用的羧酸類萃取劑對粗制硫酸鎳料液進行萃取除雜,再結合使用有機酸萃取劑萃取除鐵、萃取除銅、萃取除鋅,其工藝流程主要為:
①除去其中的fe、al等雜質:將羧酸類萃取劑稀釋后進行皂化處理,然后調節料液ph,將皂化后的萃取劑通過CWL-M系列離心萃取機對料液進行2~18級萃取除雜處理得到萃余水相和負載有機相;負載有機相需使用CWL-M系列離心萃取機和洗滌劑進行5~15級洗滌,然后使用反萃劑通過CWL-M系列離心萃取機進行3~8級的反萃處理后得到再生空白有機相和雜質離子溶液。
②將ni與ca、mg進行分離,得到高純硫酸鎳溶液:對有機酸萃取劑稀釋后進行皂化處理;對萃余水相使用皂化后的萃取劑銅鼓CWL-M系列離心萃取機進行5~20級的萃取分離處理,得到負載有機相和萃余水相;負載有機相使用CWL-M系列離心萃取機和洗滌劑進行3~15級洗滌,然后使用反萃劑進行2~7級的反萃處理后,得到電池級硫酸鎳溶液。
CWL新型離心萃取機是鄭州天一萃取推出的具有自主知識產權的產品——完美實現了大流比工業濕法冶金鎳鈷萃取分離需求。該系列CWL-M系列離心萃取機還具有以下優勢:
①金屬萃取率高,可達99.9%
②工藝流程簡單、操作方便
③獲得反萃液品質穩定,可滿足不同生產要求
④處理后的水相溶劑殘留量少,可減輕后續工段處理壓力
⑤萃取設備占地面積少,處理彈性大