CN101209867A - 一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于首先将合成羟基镍有铜镍合金原料熔化后，加入硒粉作为催化剂活化原料中的镍，然后将铜镍合金的熔体水淬成合金颗粒，再将合金颗粒用氢气还原活化后进行羟化合成生产镍基镍。本发明的方法，在铜镍一次合金的熔体中加入硒粉等有利于羰化反应的非金属元素，单质硒与合金中的Ni2S3发生电子迁移产生新的金属中心，使镍原子的活性得到提高，在通氢还原原料活化过程中改变了镍的存在形式，使其从镍氧化物和硫化物的存在形式转变为有利于羰化反应的单质形式存在；从而加快了合成反应速率降低了反应所需要压力。
Description
技术领域
本发明涉及了一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法。
背景技术
在羟基镍生产过程中，采用铜镍一次合金羰化合成羰基镍已得到工业应用。目前，其羟化合成过程需要在25MPa高压条件下进行。由于生产工艺压力太高，过程难以控制，对设备的要求高，密封材料难以抵抗羰基镍气体在高压下的腐蚀，经常发生有毒气体羰基镍的泄漏，一方面会造成能源消耗加大，另一方面还会产生泄漏而产生的爆炸隐患。有效提高羰基镍合成的反应速率，降低反应压力，提高产能降低成本增强生产环境的安全性，是需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效提高羰基镍合成的反应速率、降低反应压力、提高产能降低成本增强生产环境的安全性利用铜镍合金生产羟基镍的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于首先将合成羟基镍有铜镍合金原料熔化后，加入硒粉作为催化剂活化原料中的镍，然后将铜镍合金的熔体水淬成合金颗粒，再将合金颗粒用氢气还原活化后进行羟化合成生产镍基镍。
本发明的一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于所述的在铜镍合金熔化时加入的硒粉量为10-50kg/t-合金。
本发明的一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于所述的熔化的铜镍合金的熔体是在1400～1600℃时水淬制成1-20mm的水淬合金颗粒的。
本发明的一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于所述的熔化后铜镍合金原料的水淬水温为45～55℃。
本发明的一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于所述的水淬合金颗粒是在200-1000℃的温度下，氢气还原1-20小时活化的。
本发明的一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于所述的羰化合成过程的反应压力为7-10MPa。
本发明的一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，在铜镍一次合金的熔体中加入硒粉等有利于羰化反应的非金属元素，单质硒与合金中的Ni2S3发生电子迁移产生新的金属中心，使镍原子的活性得到提高，在通氢还原原料活化过程中改变了镍的存在形式，使其从镍氧化物和硫化物的存在形式转变为有利于羰化反应的单质形式存在；经过水淬和加入单质硒作为催化剂，其原料显微结构变为网状疏松多孔的特殊晶体结构的铜镍合金微粒，使颗粒内部的镍单质微粒以很快的速度参与羰化合成反应，从而加快了合成反应速率降低了反应所需要压力。
具体实施方式
一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，首先将合成羟基镍有铜镍合金原料熔化后，加入硒粉作为催化剂活化原料中的镍，然后将铜镍合金的熔体水淬成合金颗粒，再将合金颗粒用氢气还原活化后进行羟化合成生产镍基镍。在铜镍合金熔化时加入的硒粉量为10-50kg/t-合金；熔化的铜镍合金的熔体是在1400～1600℃时水淬制成1-20mm的水淬合金颗粒的；熔化后铜镍合金原料的水淬水温为45～55℃；水淬合金颗粒是在200-1000℃的温度下，氢气还原1-20小时活化的；羰化合成过程的反应压力为7-10MPa。
实施例1
称取1000kg的铜镍合金，其主要成分为：Ni 65％、Cu 16.2％、Fe 1.98％、Co 2.01％、S 4.6％，将该铜镍合金置于中频感应电炉中熔化，等熔体温度达到1400℃时用镍皮包裹10kg单质硒加入铜镍一次合金熔体中溶化20分钟后水淬，再将铜镍水淬合金加入还原炉中通氢还原2小时，得到粒径为15～25mm的活性水淬铜镍合金颗粒，作为活化后的金属原料送至合成釜中参与羰化反应。将没有活化的铜镍水淬合金颗粒1000kg分两批次装入反应釜中进行对比实验，其合成压力均为8～10Mpa，温度均为150～200℃，未活化的原料，镍的羰化率为80％平均反应速率为120L/h，而活化后的水淬合金原料羰化率达到了93.5％反应速度达到220L/h，与未活化原料相比有着明显的提高。
实施例2
称取1000kg的铜镍合金，其主要成分为：Ni 65％、Cu 16.2％、Fe 1.98％、Co 2.01％、S 4.6％，将该铜镍合金置于中频感应电炉中熔化，等熔体温度达到1400℃时用镍皮包裹20kg单质硒加入铜镍一次合金熔体中溶化20分钟，等熔体温度达到1450℃时出炉水淬，再将铜镍水淬合金加入还原炉中通氢还原4小时，得到粒径为10～15mm的活性水淬铜镍合金颗粒，作为活化后的金属原料送至合成釜中参与羰化反应。将没有活化的铜镍水淬合金颗粒1000kg分两批次装入反应釜中进行对比实验，其合成压力均为8～10Mpa，温度均为150～200℃，未活化的原料镍的羰化率为80％平均反应速率为120L/h，而活化后的水淬合金原料羰化率达到了95.6％反应速度达到280L/h，与未活化原料相比有着明显的提高。
实施例3
称取1000kg的铜镍合金，其主要成分为：Ni 65％、Cu 16.2％、Fe 1.98％、Co 2.01％、S 4.6％，将该铜镍合金置于中频感应电炉中熔化，等熔体温度达到1400℃时用镍皮包裹30kg单质硒加入铜镍一次合金熔体中溶化20分钟，等熔体温度达到1500℃时出炉水淬，再将铜镍水淬合金加入还原炉中通氢还原6小时，得到粒径为5～10mm的活性水淬铜镍合金颗粒，作为活化后的金属原料送至合成釜中参与羰化反应。将没有活化的铜镍水淬合金颗粒1000kg分两批次装入反应釜中进行对比实验，其合成压力均为8～10Mpa，温度均为150～200℃，未活化的原料镍的羰化率为80％平均反应速率为120L/h，而活化后的水淬合金羰化率达到了98％反应速度达到320L/h，与未活化原料相比有着明显的提高。
实施例4
称取1000kg的铜镍合金，其主要成分为：Ni 65％、Cu 16.2％、Fe 1.98％、Co 2.01％、S 4.6％，将该铜镍合金置于中频感应电炉中熔化，等熔体温度达到1400℃时用镍皮包裹40kg单质硒加入铜镍一次合金熔体中溶化20分钟，等熔体温度达到1550℃时出炉水淬，再将铜镍水淬合金加入还原炉中通氢还原8小时，得到粒径为1～5mm的活性水淬铜镍合金颗粒，作为活化后的金属原料送至合成釜中参与羰化反应。将没有活化的铜镍水淬合金颗粒1000kg分两批次装入反应釜中进行对比实验，其合成压力均为8～10Mpa，温度均为150～200℃，未活化的原料的羰化率为80％平均反应速率为120L/h，而活化后的水淬合金原料羰化率达到了98％反应速度达到400L/h，与未活化原料相比有着明显的提高。
Claims (6)
1.一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于首先将合成羟基镍有铜镍合金原料熔化后，加入硒粉作为催化剂活化原料中的镍，然后将铜镍合金的熔体水淬成合金颗粒，再将合金颗粒用氢气还原活化后进行羟化合成生产镍基镍。
2.根据权利要求1所述的一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于所述的在铜镍合金熔化时加入的硒粉量为10-50kg/t-合金。
3.根据权利要求1所述的一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于所述的熔化的铜镍合金的熔体是在1400～1600℃时水淬制成1-20mm的水淬合金颗粒的。
4.根据权利要求1所述的一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于所述的熔化后铜镍合金原料的水淬水温为45～55℃。
5.根据权利要求1所述的一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于所述的水淬合金颗粒是在200-1000℃的温度下，氢气还原1-20小时活化的。
6.根据权利要求1所述的一种利用铜镍合金生产羟基镍的方法，其特征在于所述的羰化合成过程的反应压力为7-10MPa。
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2007
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