鎳硝酸鹽溶液的製備方法
2023-07-01 12:43:46 2
專利名稱：鎳硝酸鹽溶液的製備方法
技術領域：
本發明涉及鎳硝酸鹽溶液的一種製備方法。
背景技術：
鎳硝酸鹽溶液是製備硝酸鎳和硝酸亞鎳試劑、氧化鎳和氧化亞鎳、 的料液，而硝酸鎳和硝酸亞鎳廣泛用於電鍍、製備鎳粉和催化劑等領 域；鎳粉廣泛用於粉末冶金等領域；氧化鐔廣泛用於玻璃、陶瓷、搪 瓷、鎳粉製備等領域；氧化亞鎳廣泛用於玻璃、陶瓷、搪瓷、鎳粉制 備、磁性材料、鈷催化劑、電池、家畜營養劑等領域。目前鎳硝酸鹽 溶液主要通過硝酸溶解金屬鎳或其它含鎳原料而製得。該方法不僅硝 酸消耗量大，而且產生大量氮氧化物汙染物，後續汙染治理難度大， 費用高。開發硝酸消耗量低，基本無氮氧化物汙染的鎳硝酸鹽溶液清 潔製備技術具有很高的實用價值。
發明內容
針對目前鎳硝酸鹽溶液製備的問題，本發明的目的是尋找一種硝 酸消耗量低，基本無氮氧化物汙染的鎳硝酸鹽溶液清潔製備技術，其 特徵在於將金屬鎳放入耐壓和耐硝酸腐蝕的容器中，並將硝酸加入該 容器，然後密封容器，通入工業純氧進行金屬鎳的溶解反應，反應結 束後進行液固分離，得到所需鎳硝酸鹽溶液。反應溫度為20 100 。C，反應壓力為0. 05 0. 5MPa，反應的硝酸濃度為1 8mol/L，反應 時間為1 10小時應過程可，反以攪拌，也可以不攪拌。製備硝酸亞鎳(二價)溶液的鎳按化學反應方程式計算所需量過量加入，製備硝 酸鎳(三價)溶液的鎳按化學反應方程式計算所需量欠量加入。
本發明的目的是這樣實現的在加壓工業氧存在和鎳過量的條件 下，硝酸溶解金屬鎳生成硝酸亞鎳的過程發生如下化學反應；
Ni + 4HN03 = Ni (N03) 2 + 2N02 + 2H20 3Ni + 8HN03 = 3Ni (N03) 2 + 2N0 + 4H20 2N0 + 02 = 2N02 3N02 + H20 = 2HN03 + NO 總反應為
2Ni + 4HN03 + 02 = 2Ni(N03)2 +2H20 在加壓氧存在和鎳欠量的條件下，硝酸溶解金屬鎳生成硝酸鎳的過程 發生如下化學反應
Ni + 6HN03 = Ni(N03)3 + 3N02 + 3H20 Ni + 4跳二 Ni (N03) 3 + NO + 2H20 2N0 + 02 = 2N02
3N02 + H20 = 2HN03 + NO , 總反應為
4Ni + 12HN03 + 302 = 4Ni(N03)3 +6H20
經過上述一系列反應，最終提高了硝酸的利用率，基本避免了氮 氧化物汙染物的產生，實現了工藝的清潔化。在製備硝酸亞鎳時，鎳 過量不僅可以避免三價鎳的生成，而且可以使最終溶液中的游離酸難 度降到最低，減少硝酸的耗量，降低溶液後續處理的難度。在製備硝酸鎳時，硝酸過量可以避免二價鎳的生成，過量量根據溶液的後續處 理或用途要求確定。
相對於現有方法，本發明的突出優點是可降低硝酸耗量50%以上， 基本避免了汙染物氮氧化物的產生，從而不需要氮氧化物的汙染治 理，省去了汙染治理費用，具有明顯的經濟效益和環境效益。
具體實施方法
實施例1:將2kg金屬鎳屑加入容積為10L的不鏽鋼高壓釜中， 加入6mol/L的硝酸9. 5L，通入0. 2MPa的工業純氧，在40 50。C下 不攪拌反應6小時，反應結束後進行液固分離，得到9.3L硝酸亞鎳 溶液，溶液的Ph值為3.3，反應尾氣1.5L (折合成絕對壓力O. lMPa 的體積)，氮氧化物濃度為5. 5mg/m3。
實施例2:將lkg金屬鎳屑加入容積為10L的不鏽鋼高壓釜中， 加入6mol/L的硝酸8. 6L，通入0. lMPa的工業純氧，在30 50。C下 攪拌反應4小時，反應結束後進行液固分離，得到8.4L硝酸鎳溶液， 溶液的Ph值為1. 8，反應尾氣280L(折合成絕對壓力0. lMPa的體積)， 氮氧化物濃度為7. 8 mg/m3。
權利要求
1、一種鎳硝酸鹽溶液的製備方法，其特徵在於將金屬鎳放入耐壓和耐硝酸腐蝕的容器中，並將硝酸加入該容器，然後密封容器，通入工業純氧進行金屬鎳的溶解反應，反應結束後進行液固分離，得到所需鎳硝酸鹽溶液，反應溫度為20～100℃，反應壓力為0.05～0.5MPa，反應的硝酸濃度為1～8mol/L，反應時間為1～10小時，反應過程可以攪拌，也可以不攪拌，製備硝酸亞鎳溶液的鎳按化學反應方程式計算所需量過量加入，硝酸亞鎳定義為二價鎳的硝酸鹽，製備硝酸鎳溶液的鎳按化學反應方程式計算所需量欠量加入，硝酸鎳定義為三價鎳的硝酸鹽。
全文摘要
本發明介紹的硝酸鎳溶液的製備方法將金屬鎳放入耐壓和耐硝酸腐蝕的容器中，通入工業純氧進行金屬鎳的溶解反應，反應溫度為20～100℃，反應壓力為0.05～0.5MPa，反應的硝酸濃度為1～8mol/L，反應時間為1～10小時。製備二價鎳的硝酸鹽溶液的鎳按化學反應方程式計算所需量過量加入，製備三價鎳的硝酸鹽溶液的鎳按化學反應方程式計算所需量欠量加入。
文檔編號C01G53/00GK101481149SQ200910058309
公開日2009年7月15日 申請日期2009年2月11日 優先權日2009年2月11日
發明者旭 萬, 偉 曾, 鄧國海, 濤 魏, 怡 龍, 龍炳清 申請人:四川師範大學