一種硫酸鎳溶液中雜質鐵的去除方法

2023-10-23 11:59:22

專利名稱：一種硫酸鎳溶液中雜質鐵的去除方法
技術領域：
本發明涉及有色金屬溼法冶金技術，尤其是涉及ー種硫酸鎳溶液中雜質鐵的去除方法。
背景技術：
硫酸鎳溶液是由鎳或含鎳物料與硫酸反應所得到，由於鎳原料和硫酸中通常含有一定的酸度和雜質鐵等。而硫酸鎳溶液中除鐵的方法一般有黃鈉鐵礬法、中和水解法及有機溶劑萃取法。黃鈉鐵礬法除鐵エ藝需控制pH值在1-1. 5範圍內，引入大量的鈉離子，且還需用鹼來中和過程中產生的酸；中和水解法需用昂貴的高純碳酸鎳來調整溶液的PH值在3. 5-4. O範圍；用有機溶劑萃取除鉄，同樣也存在調PH值的問題，且由於引入有機溶剤， 要徹底分離硫酸鎳溶液中的有機物十分困難。因此，採用這些方法在含有一定酸度的硫酸鎳溶液中進行除鐵，則硫酸鎳溶液中會由於這些エ藝中需添加其他化學藥劑而受汙染，達不到生產高純硫酸鎳的要求；或者是エ藝過程複雜，使製造成本上升。

發明內容
為了克服上述缺陷，本發明提供了ー種能夠在強酸性硫酸鎳溶液中除去微量鉄，且溶液不受其他物質汙染的方法。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是ー種硫酸鎳溶液中雜質鐵的去除方法，包括以下步驟
a、氧化過程硫酸鎳溶液中含鐵0-100毫克/升、硫酸0-80克/升及含鎳100-130克/升，硫酸鎳溶液中加入27%雙氧水，攪拌溶液，控制溶液溫度35-45°C，控制溶液的氧化還原電位ORP在550-650mV，27%雙氧水將硫酸鎳溶液中的鐵由亞鐵離子氧化為三價鐵離子，雙氧水的添加量為亞鐵離子氧化為三價鐵離子的理論消耗量的I. 2倍；
b、除鐵過程在鐵由亞鐵離子氧化為三價鐵離子的硫酸鎳溶液中加入ー種磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂，控制溶液溫度35-45°C，磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂吸附三價鐵離子，直至磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂吸附鐵為4克/升的飽和狀態，而鎳仍然保留在溶液中，從而將溶液中的鐵除去；
C、樹脂再生待磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂對三價鐵吸附飽和後，用純水洗滌磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂，純水流量5BV/小吋，時間O. 5小吋，以回收夾帶在磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂間的硫酸鎳；然後用鹽酸洗脫吸附在磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂上的三價鐵，鹽酸濃度6N，鹽酸流量5BV/小吋，時間2小時，洗脫後的含鐵鹽酸採用ー種季銨鹽陰離子交換樹脂除去其中的鐵而得到回收；最後用純水洗滌洗脫三價鐵後的磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂，以消除其夾帶的鹽酸，前2小吋，純水流量由OBV/小時逐漸増加至5BV/小時，保持此流量再洗2小時；經上述反洗再生處理的磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂樹脂即可進行下一批次的除鐵過程。本發明的有益效果是利用上述三個步驟除去強酸性硫酸鎳溶液中微量鐵，且溶液不受其他物質汙染的方法，避免了採用其他方法需在硫酸鎳溶液中添加其他化學藥劑而受汙染，從而達不到生產高純硫酸鎳的要求；此方法エ藝過程簡單，節約了製造成本，提高了企業的經濟效益。
具體實施例方式ー種硫酸鎳溶液中雜質鐵的去除方法，包括以下步驟
a、氧化過程硫酸鎳溶液中含鐵0-100毫克/升、硫酸0-80克/升及含鎳100-130克/升，硫酸鎳溶液中加入27%雙氧水，攪拌溶液，控制溶液溫度35-45°C，控制溶液的氧化還原電位ORP在550-650mV，27%雙氧水將硫酸鎳溶液中的鐵由亞鐵離子氧化為三價鐵離子，雙氧水的添加量為亞鐵離子氧化為三價鐵離子的理論消耗量的I. 2倍； b、除鐵過程在鐵由亞鐵離子氧化為三價鐵離子的硫酸鎳溶液中加入ー種磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂，控制溶液溫度35-45°C，磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂吸附三價鐵離子，直至磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂吸附鐵為4克/升的飽和狀態，而鎳仍然保留在溶液中，從而將溶液中的鐵除去；
C、樹脂再生待磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂對三價鐵吸附飽和後，用純水洗滌磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂，純水流量5BV/小吋，時間O. 5小吋，以回收夾帶在磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂間的硫酸鎳；然後用鹽酸洗脫吸附在磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂上的三價鐵，鹽酸濃度6N，鹽酸流量5BV/小吋，時間2小時，洗脫後的含鐵鹽酸採用ー種季銨鹽陰離子交換樹脂除去其中的鐵而得到回收；最後用純水洗滌洗脫三價鐵後的磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂，以消除其夾帶的鹽酸，前2小吋，純水流量由OBV/小時逐漸増加至5BV/小時，保持此流量再洗2小時；經上述反洗再生處理的磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂樹脂即可進行下一批次的除鐵過程。應用實例一
如表一所示的硫酸鎳溶液含鎳129. 2克/升，硫酸75克/升，三價鐵52. 16毫克/升，氧化還原電位ORP 625mV,溶液溫度40°C，流量200升/小時，通過裝有20升磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂的柱子，運行18小吋。表一 原溶液含鐵(mg/L) j處理溶液(升)|沙理後溶液含鐵(mg/L)~丨_樹脂吸附的鐵(g)せ對脂鐵的吸附量(g/L)
52. 16[3600125.0197.7714.88
如表ニ所示運行完後的磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂經純水洗滌後，用6N鹽酸洗脫2小吋，鹽酸流量100升/小吋。表ニ
i鹽酸(升)I洗脫後鹽酸含鐵(mg/L) I洗脫出來的鐵(g) I樹脂脫附的鐵(g/L)
200J490. 5[98. I]4· 90
應用實例ニ
如表三所示的硫酸鎳溶液含鎳120. I克/升，硫酸75克/升，三價鐵29. 2毫克/升，氧化還原電位ORP :600mV，溶液溫度40°C，流量150毫升/小時，通過裝有15毫升磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂樹脂的柱子，運行8小吋。表三
原溶液含鐵(mg/L) I處理溶液(毫升)I處理後溶液含鐵(mg/L) |樹脂吸附的鐵(mg) |樹脂鐵的吸附量(g/L)
權利要求
1. 一種硫酸鎳溶液中雜質鐵的去除方法，其特徵在於包括以下步驟 a、氧化過程硫酸鎳溶液中含鐵0-100毫克/升、硫酸0-80克/升及含鎳100-130克/升，在所述硫酸鎳溶液中加入27%雙氧水，攪拌溶液，控制溶液溫度35-45°C，控制溶液的氧化還原電位ORP在550-650mV，所述27%雙氧水將硫酸鎳溶液中的鐵由亞鐵離子氧化為三價鐵離子，所述雙氧水的添加量為亞鐵離子氧化為三價鐵離子的理論消耗量的I. 2倍； b、除鐵過程在鐵由亞鐵離子氧化為三價鐵離子的硫酸鎳溶液中加入一種磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂，控制溶液溫度35-45°C，磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂吸附三價鐵離子，直至磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂吸附鐵為4克/升的飽和狀態，而鎳仍然保留在溶液中，從而將溶液中的鐵除去； C、樹脂再生待磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂對三價鐵吸附飽和後，用純水洗滌磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂，純水流量5BV/小時，時間0. 5小時，以回收夾帶在磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂間的硫酸鎳；然後用鹽酸洗脫吸附在磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂上的三價鐵，鹽酸濃度6N，鹽酸流量5BV/小時，時間2小時，洗脫後的含鐵鹽酸採用一種季銨鹽陰離子交換樹脂除去其中的鐵而得到回收；最後用純水洗滌洗脫三價鐵後的磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂，以消除其夾帶的鹽酸，前2小時，純水流量由OBV/小時逐漸增加至5BV/小時，保持此流量再洗2小時；經上述反洗再生處理的磺酸基磷酸螯合離子交換樹脂樹脂即可進行下一批次的除鐵過程。
全文摘要
本發明涉及一種能夠在強酸性硫酸鎳溶液中除去微量鐵，且溶液不受其他物質汙染的方法，此方法包括氧化過程、除鐵過程、樹脂再生，利用三個步驟除去強酸性硫酸鎳溶液中微量鐵，且溶液不受其他物質汙染的方法，避免了採用其他方法需在硫酸鎳溶液中添加其他化學藥劑而受汙染，從而達不到生產高純硫酸鎳的要求；此方法工藝過程簡單，節約了製造成本，提高了企業的經濟效益。
文檔編號C22B23/00GK102676814SQ201210184339
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月6日 優先權日2012年6月6日
發明者姜純, 朱秋石, 柳永乾, 蔣學斌 申請人:金柯有色金屬有限公司