CN103145203B

CN103145203B - 一种硫酸镍的纯化方法

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Publication number: CN103145203B
Application number: CN201310098137.0A
Authority: CN
Inventors: 于刚; 刘征宙; 曹丽丽; 于海平; 施虹
Original assignee: Sinopharm Chemical Reagent Co Ltd
Current assignee: Sinopharm Chemical Reagent Co Ltd
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2033-03-25
Also published as: CN103145203A

Abstract

本发明公开了一种硫酸镍的纯化方法。即以工业硫酸镍为原料，溶于高纯水中，经由Na₂EDTA表面修饰的介孔二氧化硅吸附剂吸附后，滤液用醋酸纤维素酯膜进行膜过滤，然后在减压下进行脱水、干燥，即得到纯化的硫酸镍。检测结果表明，纯化的硫酸镍中金属离子杂质含量均在1ppm以下，符合美国联邦通信委员会（FCC）、美国膳食补充剂健康与教育法（DSHEA）对食品、医药级硫酸镍的标准。本发明操作简便，除杂效果好，质量稳定，适于工业化生产。

Description

一种硫酸镍的纯化方法

技术领域

本发明涉及一种硫酸镍的纯化方法，特别是涉及一种利用经由乙二胺四乙酸二钠(Na₂EDTA)表面修饰的介孔二氧化硅作为吸附剂吸附纯化硫酸镍的方法。

背景技术

工业级硫酸镍通常以六水硫酸镍(NiSO₄·6H₂O)为主，简称硫酸镍。硫酸镍是一种电镀镍和化学镍的主要镍盐，硫酸镍被广泛应用于电镀工业、催化行业、医药行业、无机工业、国防工业及印染工业等领域，具有很高的经济价值。

现有技术中，硫酸镍的纯化方法通常采用化学沉淀法和萃取法。化学沉淀法以工业硫酸镍溶液为原料，将硫化沉淀、氧化沉淀、氟化沉淀等步骤进行处理后的溶液经蒸发，结晶得到纯化的硫酸镍；萃取法采用有机萃取剂二(2-乙基己基)磷酸(DEHPA)、2-乙基己基磷酸单-2-乙基己酯(PC-88A)等进行萃取，去除工业硫酸镍溶液中的金属离子杂质后进行蒸发，结晶后得到纯化的硫酸镍产品。

中国专利CN2012101201028公开了一种用沉淀、萃取的方式精制硫酸镍的方法，但是由于该方法过程比较复杂，沉淀过程使用的氟化物对环境影响较大，且处理后的金属离子杂质的含量难以达到低于1ppm以下的要求。

上述工业硫酸镍的纯化方法得到产品难以达到美国联邦通信委员会(FCC)、美国膳食补充剂健康与教育法(DSHEA)对食品、医用硫酸镍标准中金属离子杂质低于1ppm的指标。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种硫酸镍的纯化方法，利用介孔吸附剂吸附和膜分离技术得到纯化的硫酸镍，以克服现有技术中硫酸镍产品金属离子杂质偏高的不足。

本发明的技术构思是这样的：

以工业硫酸镍为原料，溶于高纯水中，经由Na₂EDTA表面修饰的介孔二氧化硅吸附剂吸附后，滤液用醋酸纤维素酯膜进行膜过滤，然后在减压下进行脱水、干燥，即得到纯化的硫酸镍。

具体而言，本发明所述的硫酸镍的纯化方法，包括如下步骤：

将工业硫酸镍在常温下加入高纯水中进行溶解，加入经由Na₂EDTA表面修饰的介孔二氧化硅吸附剂进行吸附，加热升温至40～50℃，搅拌6～8小时，压滤除去吸附剂，液体用醋酸纤维素酯膜进行膜过滤，得到的滤液在减压、40～45℃的条件下蒸除水分，冷却至室温，将得到的结晶在40～45℃的条件下真空干燥8～10小时，即得纯化的硫酸镍。

上述方法中，所述的工业硫酸镍为符合GB/T36524-2011II标准的六水硫酸镍，所述的高纯水比阻抗值大于17MΩ·cm，工业硫酸镍与高纯水的质量体积比为1:5～10g/ml。

所述的吸附剂为经由Na₂EDTA表面修饰的介孔二氧化硅，工业硫酸镍与该吸附剂的质量比为1:2～3，该吸附剂的制备方法参看南开大学博士论文《介孔二氧化硅的温和条件合成》的报道，本发明不再赘述。

所述的醋酸纤维素酯膜的孔径为0.10-0.22μm，以达到进一步降低金属离子杂质含量的目的。

根据上述方法获得的纯化硫酸镍，经ICP-MS分析，金属离子杂质的含量均在1ppm以下，符合美国联邦通信委员会(FCC)、美国膳食补充剂健康与教育法(DSHEA)对食品、医药级硫酸镍的标准。

有益效果：

与现有技术相比较，本发明以Na₂EDTA为矿化剂，在室温、近中性的条件下合成介孔二氧化硅吸附剂，其孔道分布均匀稳定，呈六方有序排列且孔径可调，活化后的介孔材料表面拥有丰富的硅羟基，通过嫁接含有丰富供电基团的有机试剂后，对硫酸镍溶液中的金属离子杂质有理想的吸附效果。

本发明方法操作简便，除杂效果好，所使用的介孔二氧化硅吸附剂在吸附失活后进行酸化处理还可重复使用，得到的纯化硫酸镍产品质量稳定，适于工业化生产。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。需要说明的是，以下实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

实施例1

在装有加热，分水，减压，搅拌器的反应装置中，依次加入比阻抗值大于17MΩ·cm的高纯水500ml，工业硫酸镍100g，室温下搅拌溶解后，加入经由Na₂EDTA表面修饰的介孔二氧化硅吸附剂200g，加热升温至40℃，搅拌下反应6小时。冷却到室温后通过压滤除去吸附剂，液体用孔径为0.22μm的醋酸纤维素酯膜进行膜过滤，滤液在减压、40℃的温度下除水，冷却至室温，将得到的结晶在45℃的条件下真空干燥8小时，即得到纯化的硫酸镍92.0g。检测结果表明，该产品的金属离子杂质的含量均在1ppm以下，符合FCC、DSHEA对食品、医药级硫酸镍的标准。具体检测数据参看下述表1，标准值为美国FCC食品化学药典标准。

表1

检测项目	标准值	实测值
			镍(Ni)，％	≥22.3	22.5
水不溶物	≤0.002	0.0015
			pH值	≥3.0	3.5
铁(Fe)，％	≤0.0002	0.0001
			铜(Cu)，％	≤0.0001	未检出
钴(Co)，％	≤0.0005	0.0005
			铅(Pb)，％	≤0.0001	未检出
锌(Zn)，％	≤0.0001	0.0001
			钠(Na)，％	≤0.001	0.0008
钙(Ca)，％	≤0.0005	0.0003
			镁(Mg)，％	≤0.0002	0.0001
镉(Cd)，％	≤0.0001	未检出
			锰(Mn)，％	≤0.0002	0.0001

实施例2

在装有加热，分水，减压，搅拌器的反应装置中，依次加入比阻抗值大于17MΩ·cm的高纯水1000ml，工业硫酸镍100g，室温下搅拌溶解后，加入经由Na₂EDTA表面修饰的介孔二氧化硅吸附剂300g，加热升温至45℃，搅拌下反应8小时。冷却到室温后通过压滤除去吸附剂，所得液体用孔径为0.10μm的醋酸纤维素酯膜进行膜过滤，滤液在减压、45℃的温度下蒸除水份，冷却至室温，将得到的结晶在40℃的条件下真空干燥10小时，即得纯化的硫酸镍91.5g。检测结果表明，该产品符合食品、医药标准，金属离子杂质的含量均在1ppm以下。具体数据参看下述表2，标准值为美国FCC食品化学药典标准。

表2

检测项目	标准值	实测值
			镍(Ni)，％	≥22.3	22.4
水不溶物	≤0.002	0.001
			pH值	≥3.0	3.8
铁(Fe)，％	≤0.0002	0.0001
			铜(Cu)，％	≤0.0001	0.0001
钴(Co)，％	≤0.0005	0.0005
			铅(Pb)，％	≤0.0001	未检出
锌(Zn)，％	≤0.0001	0.0001
			钠(Na)，％	≤0.001	0.001
钙(Ca)，％	≤0.0005	0.0003
			镁(Mg)，％	≤0.0002	0.0001
镉(Cd)，％	≤0.0001	未检出
			锰(Mn)，％	≤0.0002	0.0001

Claims

1.一种硫酸镍的纯化方法，其特征在于，包括如下步骤：

将工业硫酸镍在常温下加入高纯水中进行溶解，加入经由Na₂EDTA表面修饰的介孔二氧化硅吸附剂，加热升温至40～50℃，搅拌6～8小时，压滤除去吸附剂，液体用醋酸纤维素酯膜进行过滤，得到的滤液在减压、40～45℃的条件下蒸除水分，将冷却至室温得到的结晶在40～45℃的条件下真空干燥8～10小时，即得到纯化的硫酸镍；

所述的工业硫酸镍与经Na₂EDTA表面修饰的介孔二氧化硅吸附剂的质量比为1:2～3。

2.根据权利要求1所述的硫酸镍的纯化方法，其特征在于，所述的高纯水的比阻抗值大于17MΩ·cm，工业硫酸镍与高纯水的质量体积比为1:5-10g/mL。

3.根据权利要求1所述的硫酸镍的纯化方法，其特征在于，所述的醋酸纤维素酯膜的孔径为0.10-0.22μm。