CN104313326A - 一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法 - Google Patents

一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法 Download PDF

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邢晓钟
李宝平
谭卫民
陈胜维
任伟
于红
曹增成
钱晓琼
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Abstract

本发明涉及冶金技术领域，具体的说是公开了一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法。其特征是通过控制一定的浆化液温度，对氯化钡进行浆化溶解后计量加入氯化镍溶液中进行除硫酸根，该方法可有效提高氯化钡的利用率，缩短反应时间，提高除硫酸根的产能，同时降低氯化钡的用量量，降低除硫酸根过程的生产成本，提高经济效益，以达到了降本增效的目的。与氯化钡直接加入氯化镍溶液进行除硫酸根操作相比，氯化钡的利用率由30%-50%提高到85%-90%，氯化钡利用率提高近1倍，反应时间由2-2.5小时降低至45分钟，能有效降低生产成本，提高经济效益，达到了降本增效的目的。同时降低岗位职工的劳动强度。

Description

一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法
技术领域
本发明涉及氯化钡除硫酸根技术领域，具体公开了一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法。
背景技术
在湿法冶金过程中，当利用盐酸溶解粗氢氧化镍钴后得到的氯化镍溶液用于生产氯化镍产品时，因为含硫酸根在25 g/L -60g/L之间，会对产品的主品位造成影响，因此，必须对氯化镍溶液进行除硫酸根操作。目前，氯化镍溶液除硫酸根的方法是将氯化钡直接加至氯化镍溶液中，但是在氯化钡溶解与硫酸根反应的过程中，钡离子与硫酸根反应生成的硫酸钡会将未溶解的氯化钡包裹起来，阻碍了氯化钡的进一步溶解和反应，导致氯化钡的利用率只有30%-55%。实际生产中，通过延长反应时间来试图提高氯化钡的利用率，但效果很不理想，导致除硫酸根过程氯化钡的用量量大，生产成本升高。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术的不足，提供一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法，以提高氯化钡的利用率，缩短反应时间，降低除硫酸根过程的生产成本。
为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：
一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法，包括以下步骤：
步骤一：分析高硫酸根氯化镍溶液的硫酸根含量；
根据化学方程式：SO4 2-+BaCl2·2H2O=BaSO4↓+2Cl-+ H2O、硫酸根含量和氯化镍溶液体积计算得到所需氯化钡的用量使高硫酸根氯化镍溶液中的硫酸根能够除至规定数值；
步骤二：将步骤一计算得出用量的氯化钡加入溶解槽内，加入纯水升温至75-80℃并搅拌溶解得到氯化钡饱和溶液，加入的纯水为了配制成氯化钡饱和溶液，纯水量过多会使氯化镍溶液浓度降低过多；
步骤三：将高硫酸根氯化镍溶液通入加热反应釜中，开启搅拌和加热蒸汽，将反应釜中高硫酸根氯化镍溶液升温至75-80℃，关闭加热蒸汽，将步骤二得到的饱和氯化钡溶液加入反应釜中，保持温度在75-80℃，反应40-45分钟后即可进行压滤。
所述步骤二中溶解槽内氯化钡饱和溶液向步骤三中的加热反应釜加完后，向溶解槽内加入100kg纯水，搅拌5分钟后关闭搅拌，得到了液体作为下一次溶解氯化钡使用，主要目的是为了避免因降温后，溶解槽和管道中的残留氯化钡饱和溶液结晶而堵塞管道，导致下次操作时的不便。
本发明所说的高硫酸根氯化镍溶液为硫酸根含量大于25g/L的氯化镍溶液，包括盐酸溶解粗氢氧化镍钴后得到的氯化镍溶液（目前用盐酸溶解粗氢氧化镍后得到的氯化镍溶液含硫酸根在25-60g/L）和氯气浸出高硫镍精矿得到的氯化镍溶液（其氯化镍溶液含硫酸根在20-40g/L）。因含硫酸根过高，如不除去，在蒸发结晶过程中将会形成硫酸镍晶体，对氯化镍产品的主品位（Ni的含量）造成影响，使产品的主品位降低；所以，为了确保氯化镍产品的主品位符合行标要求（Ni≥24.0%），需要将溶液的硫酸根除去至15-20g/L。
本发明采用对除高硫酸根氯化镍溶液硫酸根的氯化钡进行溶液浆化处理，当氯化镍溶液含硫酸根量超过25g/L时，通过控制氯化钡溶液浆化温度，对氯化钡进行浆化溶解后加入需要除硫酸根的氯化镍溶液，与硫酸根反应速度快，可有效提高氯化钡的利用率，除硫酸根效果好，缩短了反应时间。与氯化钡直接加入氯化镍溶液进行除硫酸根操作相比，氯化钡的利用率由30%-50%提高到85%-90%，氯化钡利用率提高近1倍，反应时间由2-2.5小时降低至45分钟，能有效降低生产成本，提高经济效益，达到了降本增效的目的。同时降低岗位职工的劳动强度。 
具体实施方式
实施例1
一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法，包括以下步骤：
步骤一：取样分析除硫酸根前盐酸溶解粗氢氧化镍钴后得到的氯化镍溶液的镍及硫酸根含量如表1，将该除硫酸根前氯化镍溶液液分别打入两台除硫酸根加热反应釜中，两台釜加热反应釜的有效体积为5m3，氯化镍溶液打入体积为4m3，标记为1#釜、2#釜；预留部分空间作为除硫酸根时溶液体积膨胀余地。
表1   除硫酸根前氯化镍溶液分析结果   g/L
                                                 
设定除硫酸根后氯化镍溶液的硫酸根含量为10g/L，计算出所需工业氯化钡（BaCl2·2H2O）的量为：
SO4 2-+BaCl2·2H2O=BaSO4↓+2Cl-+ H2O
96        244
（27.75-10）*4       x
    X=244*17.75*4/96=180（kg）
步骤二：在溶解槽中加入343kg纯水，升温至80℃（氯化钡在80℃时的溶解度为52.4g）搅拌至完全溶解；
步骤三：将高硫酸根氯化镍溶液通入标记为1#、2#釜中，开启搅拌和加热蒸汽，将反应釜中高硫酸根氯化镍溶液升温至75℃，关闭加热蒸汽，将步骤二得到的饱和氯化钡溶液加入标记为1#釜中，再称量步骤一所计算出的氯化钡量不经过步骤二直接加入2#釜中，两釜搅拌反应45分钟后，各取1#、2#釜样分析镍、硫酸根含量；搅拌2小时后再各取样分析镍、硫酸根含镍，分析结果见表2。
为了防止因降温后溶解槽和管道中的残留氯化钡饱和溶液结晶而堵塞管道，导致下次操作时的不便，在步骤二中的溶解槽中加入100kg纯水，搅拌5分钟后，将搅拌停止。
表2   除硫酸根后氯化镍溶液成份    /g/L
实施例2
一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法，包括以下步骤：
步骤一：取样分析除硫酸根前盐酸溶解粗氢氧化镍钴后得到的氯化镍溶液的镍及硫酸根含量如表3，将该除硫酸根前氯化镍溶液液分别打入两台除硫酸根加热反应釜中，两台釜加热反应釜的有效体积为5m3，氯化镍溶液打入体积为4m3，标记为1#釜、2#釜；预留部分空间作为除硫酸根时溶液体积膨胀余地。
表3   除硫酸根前氯化镍溶液分析结果   /g/L
设定除硫酸根后液的硫酸根含量为10g/L，计算出所需工业氯化钡（BaCl2·2H2O）的量为：
SO4 2-+BaCl2·2H2O=BaSO4↓+2Cl—+ H2O
96        244
（44.39-10）*4       x
    X=244*34.39*4/96=350（kg）
步骤二：在溶解槽中加入600kg纯水，升温至75℃（氯化钡在75℃时的溶解度为50g）搅拌至完全溶解；
步骤三：将高硫酸根氯化镍溶液通入标记为1#、2#釜中，开启搅拌和加热蒸汽，将反应釜中高硫酸根氯化镍溶液升温至75℃，关闭加热蒸汽，将步骤二得到的饱和氯化钡溶液加入标记为1#釜中，再称量步骤一所计算出的氯化钡量不经过步骤二直接加入2#釜中，两釜搅拌反应45分钟后，各取1#、2#釜样分析镍、硫酸根含量；搅拌2小时后再各取样分析镍、硫酸根含镍，分析结果见表4。
为了防止因降温后溶解槽和管道中的残留氯化钡饱和溶液结晶而堵塞管道，导致下次操作时的不便，在步骤二中的溶解槽中加入100kg纯水，搅拌5分钟后，将搅拌停止。
表4  除硫酸根后氯化镍溶液成份    /g/L
实施例3
一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法，包括以下步骤：
步骤一：取样分析除硫酸根前盐酸溶解粗氢氧化镍钴后得到的氯化镍溶液的镍及硫酸根含量如表5，将该除硫酸根前氯化镍溶液液分别打入两台除硫酸根加热反应釜中，两台釜加热反应釜的有效体积为5m3，氯化镍溶液打入体积为4m3，标记为1#釜、2#釜；预留部分空间作为除硫酸根时溶液体积膨胀余地。
表5   除硫酸根前氯化镍溶液分析结果   /g/L
设定除硫酸根后液的硫酸根含量为10g/L，计算出所需工业氯化钡（BaCl2·2H2O）的量为：
SO4 2-+BaCl2·2H2O=BaSO4↓+2Cl-+ H2O
96        244
（38.44-10）*4       x
    X=244*28.44*4/96=288（kg）
步骤二：在溶解槽中加入476kg纯水，升温至75℃（氯化钡在75℃时的溶解度为50g）搅拌至完全溶解；
步骤三：将高硫酸根氯化镍溶液通入标记为1#、2#釜中，开启搅拌和加热蒸汽，将反应釜中高硫酸根氯化镍溶液升温至75℃，关闭加热蒸汽，将步骤二得到的饱和氯化钡溶液加入标记为1#釜中，再称量步骤一所计算出的氯化钡量不经过步骤二直接加入2#釜中，两釜搅拌反应40分钟后，各取1#、2#釜样分析镍、硫酸根含量；搅拌2小时后再各取样分析镍、硫酸根含镍，分析结果见表4。
为了防止因降温后溶解槽和管道中的残留氯化钡饱和溶液结晶而堵塞管道，导致下次操作时的不便，在步骤二中的溶解槽中加入100kg纯水，搅拌5分钟后，将搅拌停止。
表6   除硫酸根后氯化镍溶液成份    /g/L

Claims (2)

1.一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法，其特征在于它包括以下步骤：
步骤一：分析高硫酸根氯化镍溶液的硫酸根含量；
根据化学方程式：SO4 2-+BaCl2·2H2O=BaSO4↓+2Cl-+ H2O、硫酸根含量和氯化镍溶液体积计算得到所需氯化钡的用量；
步骤二：将步骤一计算得出用量的氯化钡加入溶解槽内，加入纯水升温至75-80℃并搅拌溶解得到氯化钡饱和溶液； 
步骤三：将高硫酸根氯化镍溶液通入加热反应釜中，开启搅拌和加热蒸汽，将反应釜中高硫酸根氯化镍溶液升温至75-80℃，关闭加热蒸汽，将步骤二得到的饱和氯化钡溶液加入反应釜中，保持温度在75-80℃，反应40-45分钟后即可进行压滤。
2.根据权利要求1所述的一种降低高硫酸根氯化镍溶液除硫酸根时氯化钡用量的方法，其特征在于：所述步骤二中溶解槽内氯化钡饱和溶液向步骤三中的加热反应釜加完后，向溶解槽内加入100kg纯水，搅拌5分钟后关闭搅拌后所得液体作为下一次溶解氯化钡使用。
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