鎳電解凈化除銅工藝研究.pdf

1、鎳是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要金屬材料，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空、化工等領(lǐng)域，是國(guó)家的重要戰(zhàn)略資源。廣闊的鎳市場(chǎng)對(duì)鎳的產(chǎn)品和質(zhì)量提出了嚴(yán)格要求，在生產(chǎn)過程中，鎳電解液的純度對(duì)電鎳質(zhì)量起著決定性作用，必須將鎳電解陽極液中的雜質(zhì)離子除去，而重金屬元素銅的凈化是保證電鎳質(zhì)量的關(guān)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(luò)合物與熱力學(xué)關(guān)系出發(fā)

2、，分析銅、鎳配位絡(luò)合物溶液中的平衡濃度，計(jì)算出溶液中金屬Cu2+、Ni2+及其配位絡(luò)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(dá)到鎳電解精煉的生產(chǎn)要求。
　　 本文研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 1.通過對(duì)Cu-Ni-Cl-H2O體系的熱力學(xué)分析與計(jì)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(duì)NiS法和置換沉積法除銅過程進(jìn)行熱力學(xué)分析，從熱力學(xué)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(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、NiS陳化時(shí)間和NiS用量對(duì)除銅深度及銅渣中銅鎳質(zhì)量比的影響。研究結(jié)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(yīng)2h后，除

4、銅深度可達(dá)到3mg/L以下，渣中銅鎳質(zhì)量比大于20,制備的NiS在6h內(nèi)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(zhì)離子進(jìn)入溶液。
　　 4.研究了用置換沉積法除銅過程中，溶液pH值、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和S粉用量對(duì)除銅深度及除銅渣中銅鎳質(zhì)量比的影響。研究結(jié)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(yīng)1.5h后