無定型金屬硫化物用于鎳電解陽極液深度除銅的研究.pdf

1、鎳電解陽極液的深度除銅一直是長期困擾冶金界的重要技術(shù)難題。近年來，硫化沉淀法作為鎳電解陽極液的除銅工藝取得了很大的突破。然而目前所用的硫化法除銅劑，普遍存在活性低、合成工藝復(fù)雜、成本高、污染環(huán)境等問題，限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。同時(shí)由于銅鎳化學(xué)性質(zhì)相似，現(xiàn)行的硫化法除銅工藝很難在保證除銅深度的同時(shí)得到銅鎳質(zhì)量比合格的除銅渣。
　　針對以上問題，我們提出了選用無定型金屬硫化物MnS、FeS作為除銅劑，并對其除銅工藝流程進(jìn)行了深入研究，

2、具體內(nèi)容如下:
　　(1)使用Na2S溶液分別與MnSO4、FeSO4溶液反應(yīng)合成MnS、FeS。對兩種除銅劑的表征結(jié)果顯示:其均為無定型態(tài)，顆粒平均粒徑在15～20μm左右。
　　(2)選用無定型MnS作為除銅劑，考察了各實(shí)驗(yàn)因素對MnS除銅工藝的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明MnS可作為高效除銅劑，除銅深度和除銅渣中銅鎳比皆滿足工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。控制反應(yīng)條件為:1.6～1.8倍理論用量的MnS、反應(yīng)溫度60～80℃、pH值3.5～4.5，反

3、應(yīng)時(shí)間大于45 min，鎳電解陽極液中的銅濃度低于3 mg·L-1，除銅渣中銅鎳比大于15。放大實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了無定型MnS可以作為高效除銅劑用于鎳電解液除銅的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
　　(3)選用無定型FeS作為除銅劑，考察了各實(shí)驗(yàn)因素對于其除銅效果的影響。結(jié)果表明FeS除銅2 min內(nèi)除銅效果可滿足工業(yè)要求，除銅效率極高。在1.15～1.25倍FeS理論用量、反應(yīng)時(shí)間15 min、反應(yīng)溫度25℃、pH值2.5～3.5的條件下，除銅后

4、液中銅濃度低于2mg·L-1，除銅渣中銅鎳比＞40，對于除銅反應(yīng)后引入的鐵離子，目前已有成熟的處理工藝，工業(yè)應(yīng)用前景好。放大實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明了其作為高效除銅劑用于工業(yè)生產(chǎn)的潛能。
　　(4)對MnS除銅反應(yīng)后溶液中引入的Mn2+，采用氯氣氧化法進(jìn)行了深度脫除。對含Mn2+除銅后液通氯氣2.5 h后，Mn2+先于Co2+沉淀完全。由于氯氣除鈷是鎳電解陽極液凈化除雜“三段工藝”中的最后一道工序。該除錳方法很好的適應(yīng)了現(xiàn)有的工藝流程。

5、r>　　(5)對銅鎳比小于15的除銅渣使用酸性CuSO4溶液浸出，處理后的除銅渣銅鎳比有較大提升，除銅渣可直接用作銅精礦返回銅冶煉系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，陳化30天、銅鎳比為2.12的除銅渣用0.5mol·L-1酸性CuSO4溶液進(jìn)行處理，在反應(yīng)時(shí)間60 min、反應(yīng)溫度60℃、液固比25∶1、pH=1.5的條件下，除銅渣渣中銅鎳質(zhì)量比可提升至147.16。
　　綜上，MnS、FeS除銅效率高、制備工藝簡單、原料成本低、對環(huán)境友好，可