CN105088273B - 一种从硫酸镍‑硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法 - Google Patents

一种从硫酸镍‑硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种从硫酸镍‑硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，属于湿法冶金技术领域。首先将含镍10～15g/L、含铁2～5g/L、含硫酸10～30g/L的硫酸镍‑硫酸亚铁酸性混合溶液蒸发浓缩至含镍60～80g/L；将蒸发浓缩后的硫酸镍‑硫酸亚铁酸性混合溶液在空气中，加入碳酸镍或碳酸钠调节pH至3～3.5，得硫酸镍‑硫酸亚铁酸性混合电解溶液；以得到的硫酸镍‑硫酸亚铁酸性混合电解溶液为电解液，以钛板或铅合金板为导电正极，不锈钢板或钛板为阴极，向电解液中加入硫酸钠和十二烷基磺酸钠，在温度为50～65℃、电流密度为100～300A/m2、极间距为8～12cm条件下电积70～80h，在阴极上获得镍铁合金板。该方法相比于传统电镍产业，本发明降低了脱铁成本，同时回收了镍、铁两种元素，提高了镍的回收率，减少了铁的浪费。

Description

一种从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的 方法
技术领域
本发明涉及一种从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，属于湿法冶金技术领域。
背景技术
镍是重要的有色金属矿产资源，因为其抗腐蚀性佳，主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金，且常被用于电镀领域。也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路以及镍化合物制备等，近年来，我国进入了一个工业化快速发展阶段，镍金属矿产资源的需求迅速增加，无疑会对镍资源的供给提出重大挑战。
我国硫化物型镍矿资源较为丰富，主要分布在西北、西南和东北的19个省份，相比于硫化物型镍矿我国红土镍矿资源比较缺乏，目前全国红土镍矿保有量仅占全部镍矿资源的9.6%，不仅储量比较少，而且国内红土镍矿品位比较低，开采成本比较高，这就意味着我国在红土镍矿方面并没有竞争力。而我国又是不锈钢产品主产国，红土镍矿是镍铁的主要原料，且镍铁又是不锈钢的主要原料，因此我国每年都需大量进口红土镍矿来发展不锈钢工业。
因此，本发明借鉴电镀工艺提出一种从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积镍铁合金板回收镍、铁的方法，为保证产品表观质量，对硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液进行简易脱铁，之后电积得到镍铁合金板。相比于传统电镍产业，本发明降低了脱铁成本，同时回收了镍、铁两种元素，提高了镍的回收率，减少了铁的浪费。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法。该方法相比于传统电镍产业，本发明降低了脱铁成本，同时回收了镍、铁两种元素，提高了镍的回收率，减少了铁的浪费，本发明通过以下技术方案实现。
一种从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将含镍10～15g/L、含铁2～5g/L、含硫酸10～30g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液蒸发浓缩至含镍60～80g/L；
（2）将经步骤（1）蒸发浓缩后的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液在空气中，加入碳酸镍或碳酸钠调节pH至3～3.5，过滤后去掉沉淀获得含铁量为0.1～0.3g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液；
（3）以步骤（2）得到的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液为电解液，以钛板或铅合金板为导电正极，不锈钢板或钛板为阴极，向电解液中加入硫酸钠和十二烷基磺酸钠，在温度为50～65℃、电流密度为100～300A/m2、极间距为8～12cm条件下电积70～80h，在阴极上获得镍铁合金板。
所述步骤（3）的电解液中硫酸钠含量为100～150g/L。
所述步骤（3）的电解液中十二烷基磺酸钠含量为20～40mg/L。
所述步骤（3）经电积后得到的电积后液经蒸发浓缩、配液后返回步骤（3）作为电积。
本发明的有益效果是：
（1）本发明采用空气氧化、加碳酸镍或碳酸钠调pH的简易除铁工艺，降低了除铁成本，相比于传统电镍产业，每吨镍降低50～150元；
（2）电解液中铁含量远高于常规电镍产业，提高了铁的利用率；
（3）电积产物为镍铁合金板，可直接用于生产不锈钢，镍和铁都得到了高效回收利用。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将含镍12g/L、含铁5g/L、含硫酸30 g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液蒸发浓缩至含镍60g/L；
（2）将经步骤（1）蒸发浓缩后的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液在空气中，加入碳酸镍调节pH至3～3.5，过滤后去掉沉淀获得含铁量为0.1g/L、含镍60g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液；
（3）以步骤（2）得到的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液为电解液，以钛板为导电正极，不锈钢板为阴极，向电解液中加入硫酸钠和十二烷基磺酸钠，在温度为55℃、电流密度为200A/m2、极间距为8cm条件下电积80h，在阴极上获得镍铁合金板；其中硫酸钠含量为100g/L，十二烷基磺酸钠含量为40mg/L；经电积后得到的电积后液经蒸发浓缩、配液后返回步骤（3）作为电积。
上述镍铁合金板含镍98.42wt%，含铁1.56w%。
实施例2
如图1所示，该从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将含镍15g/L、含铁5g/L、含硫酸10g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液蒸发浓缩至含镍70g/L；
（2）将经步骤（1）蒸发浓缩后的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液在空气中，加入碳酸镍调节pH至3～3.5，过滤后去掉沉淀获得含铁量为0.3g/L、含镍70g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液；
（3）以步骤（2）得到的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液为电解液，以钛板为导电正极，不锈钢板为阴极，向电解液中加入硫酸钠和十二烷基磺酸钠，在温度为60℃、电流密度为250A/m2、极间距为10cm条件下电积70h，在阴极上获得镍铁合金板；其中硫酸钠含量为150g/L，十二烷基磺酸钠含量为40mg/L；经电积后得到的电积后液经蒸发浓缩、配液后返回步骤（3）作为电积。
上述镍铁合金板含镍98.63wt%，含铁1.36w%。
实施例3
如图1所示，该从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将含镍10g/L、含铁5g/L、含硫酸20g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液蒸发浓缩至含镍60g/L；
（2）将经步骤（1）蒸发浓缩后的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液在空气中，加入碳酸镍调节pH至3～3.5，过滤后去掉沉淀获得含铁量为0.2g/L、含镍60g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液；
（3）以步骤（2）得到的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液为电解液，以铅合金板为导电正极，不锈钢板为阴极，向电解液中加入硫酸钠和十二烷基磺酸钠，在温度为60℃、电流密度为200A/m2、极间距为10cm条件下电积75h，在阴极上获得镍铁合金板；其中硫酸钠含量为100g/L，十二烷基磺酸钠含量为40mg/L；经电积后得到的电积后液经蒸发浓缩、配液后返回步骤（3）作为电积。
上述镍铁合金板含镍98.32wt%，含铁1.66w%。
实施例4
如图1所示，该从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将含镍15g/L、含铁4g/L、含硫酸20g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液蒸发浓缩至含镍80g/L；
（2）将经步骤（1）蒸发浓缩后的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液在空气中，加入碳酸镍调节pH至3～3.5，过滤后去掉沉淀获得含铁量为0.2g/L、含镍80g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液；
（3）以步骤（2）得到的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液为电解液，以铅合金板为导电正极，钛板为阴极，向电解液中加入硫酸钠和十二烷基磺酸钠，在温度为50℃、电流密度为100A/m2、极间距为12cm条件下电积75h，在阴极上获得镍铁合金板；其中硫酸钠含量为120g/L，十二烷基磺酸钠含量为30mg/L；经电积后得到的电积后液经蒸发浓缩、配液后返回步骤（3）作为电积。
上述镍铁合金板含镍98.01%，含铁1.98w%。
实施例5
如图1所示，该从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将含镍10g/L、含铁2g/L、含硫酸20g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液蒸发浓缩至含镍60g/L；
（2）将经步骤（1）蒸发浓缩后的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液在空气中，加入碳酸镍调节pH至3～3.5，过滤后去掉沉淀获得含铁量为0.2g/L、含镍60g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液；
（3）以步骤（2）得到的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液为电解液，以铅合金板为导电正极，不锈钢板为阴极，向电解液中加入硫酸钠和十二烷基磺酸钠，在温度为65℃、电流密度为300A/m2、极间距为12cm条件下电积75h，在阴极上获得镍铁合金板；其中硫酸钠含量为110g/L，十二烷基磺酸钠含量为20mg/L；经电积后得到的电积后液经蒸发浓缩、配液后返回步骤（3）作为电积。
上述镍铁合金板含镍98.21%，含铁1.77w%。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）首先将含镍15g/L、含铁2～5g/L、含硫酸10～30g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液蒸发浓缩至含镍60～80g/L；
（2）将经步骤（1）蒸发浓缩后的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液在空气中，加入碳酸镍或碳酸钠调节pH至3～3.5，过滤后去掉沉淀获得含铁量为0.1～0.3g/L的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液；
（3）以步骤（2）得到的硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合电解溶液为电解液，以钛板或铅合金板为导电正极，不锈钢板或钛板为阴极，向电解液中加入硫酸钠和十二烷基磺酸钠，在温度为50～65℃、电流密度为100～300A/m2、极间距为8～12cm条件下电积70～80h，在阴极上获得镍铁合金板。
2.根据权利要求1所述的从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，其特征在于：所述步骤（3）的电解液中硫酸钠含量为100～150g/L。
3.根据权利要求1所述的从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，其特征在于：所述步骤（3）的电解液中十二烷基磺酸钠含量为20～40mg/L。
4.根据权利要求1所述的从硫酸镍-硫酸亚铁酸性混合溶液中电积回收镍、铁的方法，其特征在于：所述步骤（3）经电积后得到的电积后液经蒸发浓缩、配液后返回步骤（3）作为电积。
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