鎳電解凈化除銅工藝研究.pdf

1、鎳是國民經(jīng)濟建設的重要金屬材料，廣泛應用于機械、航空、化工等領域，是國家的重要戰(zhàn)略資源。廣闊的鎳市場對鎳的產品和質量提出了嚴格要求，在生產過程中，鎳電解液的純度對電鎳質量起著決定性作用，必須將鎳電解陽極液中的雜質離子除去，而重金屬元素銅的凈化是保證電鎳質量的關鍵之一。
　　 為了全面了解溶液中多種離子的平衡狀況，特別是Cu2+、Ni2+的平衡濃度分布狀況，從而能夠正確控制除銅過程的工藝條件。本文從離子的配位絡合物與熱力學關系出發(fā)

2、，分析銅、鎳配位絡合物溶液中的平衡濃度，計算出溶液中金屬Cu2+、Ni2+及其配位絡合離子濃度的分布狀況，并分別采用NiS法和置換沉積法除銅使溶液達到鎳電解精煉的生產要求。
　　 本文研究的主要內容及結果如下：
　　 1.通過對Cu-Ni-Cl-H2O體系的熱力學分析與計算，表明在pH<4.5的鎳電解陽極液除鐵后液中銅主要以Cu2+、CuCl+和CuCl2(aq)的形式存在，鎳主要以Niz+、NiCl+、NiCl2(aq

3、)、NiCl3-、NiCl42-的形式存在。
　　 2.針對NiS法和置換沉積法除銅過程進行熱力學分析，從熱力學角度論證了采用NiS和置換沉積法除銅的可行性。
　　 3.系統(tǒng)考察了用NiS除銅過程中，溶液pH值、反應時間、反應溫度、NiS陳化時間和NiS用量對除銅深度及銅渣中銅鎳質量比的影響。研究結果表明：在溫度t=85℃的條件下，將除銅劑NiS按其過量1.2倍加入到pH=3.5的鎳電解陽極液除Fe后液中，反應2h后，除

4、銅深度可達到3mg/L以下，渣中銅鎳質量比大于20,制備的NiS在6h內能保持其良好的活性，滿足除銅工藝的要求，并且在除銅過程中無其它雜質離子進入溶液。
　　 4.研究了用置換沉積法除銅過程中，溶液pH值、反應時間、反應溫度和S粉用量對除銅深度及除銅渣中銅鎳質量比的影響。研究結果表明：在溫度t=90℃的條件下，將除銅劑S粉按其過量1倍和摩爾比Ni:Cu=1:1的高純鎳粉加入到pH=2.5的鎳電解陽極液除Fe后液中，反應1.5h后