KR0124826B1 - 고순도 염화니켈의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소에서 발생되는 폐 Ni 양극내에 존재하는 Fe와 Si와 같은 불순물을 효과적으로 제거하므로 고순도 염화니켈을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은 제철소 도금공장에서 발생되는 폐 Ni 양극을 그 표면의 불순물 함유층을 제거시키기 위해 전처리하는 전처리 단계; 상기와 같이 전처리된 폐 Ni 양극을 비표면적이 증가되도록 가공하는 가공단계; 상기와 같이 가공된 폐 Ni 양극을 Ni 및 염산(HCl)과 NiCl₂의 당량비(Ni몰수/NiCl₂, 2HCl몰수/NiCl₂)가 1.0이상이 되도록 10-35%의 염산수용액에 투입하고 20-80%의 반응온도에서 용해시키는 용해단계; 및 상기와 같이 용해하여 제조된 염화니켈 수용액을 50℃-105℃로 승온하여 Si계 스러지를 생성시키고 과산화수소수를 존재하는 Fe 불순물에 대하여 몰비(H₂O₂몰수/Fe 이온농도)가 0.5이상이 되도록 투여한 후, pH를 2-5로 유지하면서 Fe와 Si이 결합된 공침 스러리를 생성시킨 다음, 이를 여과하는 불순물 정제단계를 포함하여 구성되는 고순도 염화니켈의 제조방법에 관한 것을 그 요지로 한다.

Description

고순도 염화니켈의 제조방법

본 발명은 Ni계 도금약품 및 전자재료등의 원료로 사용되는 염화니켈의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제철소 도금공장에서 발생되는 폐 Ni 양극을 활용하여 고순도의 염화니켈(NiCl₂)을 제조하는 방법에 관한 것이다.

통상 염화니켈은 Ni계 도금을 할때의 도금약품과 니켈페라이트와 같은 전자재료등을 제조할 때의 출발원료로 주로 이용되고 있다.

일반적으로 염화니켈은 고순도 산화니켈, NiS 등의 Ni 정광, Ni 분말 또는 제련공장에서 나오는 Ni계 화합물에 염산을 가하여 용해하고 복잡한 단계의 불순물 제거 공정을 거침으로서 제조되며 그 등급은 순도에 따라 나누어지는데, 이러한 제조방법은 고순도의 원료를 사용하거나 복잡한 단계의 불순물 제거공정을 거쳐야 하기 때문에 제조경비가 높은 단점이 있다. 그러나, 최근들어 제철소에서 발생되는 폐 Ni 양극을 출발원료로 하여 복잡한 불순물 제거단계를 거치지 않고서도 고순도의 염화니켈을 제조하는 방법이 개발되기 시작했는데, 이 방법에서 사용하는 폐 Ni 양극은 일련의 전처리 공정을 거치면서 중금속 등이 거의 함유되지 않는 고순도 물질이므로 이를 출발원료로 사용할 경우 고순도의 염화니켈 제조가 가능하다.

예를 들면 본 발명자들은 제철소에서 발생되는 폐 Ni 양극을 활용하여 고순도의 염화니켈을 제조하는 방법에 대하여 대한민국 특허출원 제93-12393호(출원일; 1993. 7. 2)로 특허출원한 바 있는데, 이 방법은 폐 Ni 양극을 이용하여 Ni 양극의 표면 불순물층을 제거하는 전처리 단계; 상기와 같이 전처리된 폐 Ni 양극을 비표면적이 증가하도록 가공하는 가공단계; 가공으로 얻어진 금속칩을 염산으로 용해하는 산용해 단계를 거쳐 염화니켈 수용액을 제조하는 단계; 제조된 염화니켈 수용액을 여과기로 여과하여 Si계 스러지를 제거한 후 pH를 2-5로 유지하면서 공기 등 산화성 기체를 투여하여 Fe, Cr등을 스러지로 생성시켜 이를 여과하는 정제단계와 Ni 분말을 투입하여 중금속을 제거하는 불순물 정제 단계를 포함하여 구성되는 고순도 염화니켈의 제조방법에 관한 것이다.

그러나, 상기 방법에 의하면 Si를 제거하기 위하여 염산용해 과정중 스러지화하는 Si계 스러지를 단순여과하므로서 제거하였으며, 또한 공기를 불어넣고 pH를 조절을 하는 방법을 통하여 Fe 불순물을 제거하였는데, 이와 같은 방법은 Si와 Fe 제거에 상당한 효과가 있지만 1ppm 이하로 고도정제할 수 없는 단점이 있었다.

일반적으로 폐 Ni 양극내에 Fe와 Si가 혼입되는 주요 이유는 Ni 양극을 용해 주조하는 공정에서 용해 안정제로 페로실리콘이 투여되기 때문으로 페로실리콘(Fe-Si분말)은 니켈 금속대비 0.1-2% 정도가 Ni 양극 제조시 투여되며 이에 따라 Ni 양극의 주요 불순물로 작용하는 것이다.

따라서, 폐 Ni 양극내에 존재하는 불순물중 Fe, Si가 염산 용해과정중 혼입되면 염화니켈의 순도가 저해되며, 특히 Si등은 염화니켈을 니켈 페라이트 등의 출발원료로 사용될 때 페라이트의 전자특성에 큰 영향을 주는 불순물이므로 Si 이온의 경우 고도정제가 필요하다.

이에 본 발명은 폐 Ni 양극내에 존재하는 Fe와 Si와 같은 불순물을 효과적으로 제거하므로, 고순도 염화니켈을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 설명한다.

본 발명은 제철소 도금공장에서 발생되는 폐 Ni 양극을 그 표면의 불순물함유층을 제거시키기 위해 전처리하는 전처리단계와; 상기와 같이 전처리된 폐 Ni 양극을 비표면적이 증가되도록 가공하는 가공단계; 상기와 같이 가공된 폐 Ni 양극을 Ni 및 염산(HCl)과 NiCl₂의 몰비(Ni 몰수/NiCl₂, 2HCl 몰수/NiCl₂)가 0.5 이상이 되도록 10-35%의 염산 수용액에 투입하고 20-80℃의 반응온도에서 용해시키는 용해단계; 및 상기와 같이 용해하여 제조된 염화니켈 수용액을 50℃-105℃로 승온하여 Si계 스러지를 생성시키고 과산화수소수를 존재하는 Fe 불순물에 대하여 당량비(H₂O₂몰수/Fe 이온농도)가 1 이상이 되도록 투여한 후, pH를 2-5로 유지하면서 Fe와 Si이 결합된 공침스러지를 생성시킨 다음, 이를 여과하는 불순물 정제단계를 포함하여 구성되는 고순도 염화니켈의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

폐 Ni 양극을 사용하여 염화니켈을 제조하는 본 발명은 전처리단계, 가공단계, 용해단계 및 불순물 정제단계를 포함하여 구성되는 것으로서 이하에서는 이들 각 단계에 대하여 설명한다.

우선, 도금작업후 발생한 Ni 양극표면에는 도금작업으로 Ni 양극에 부착된 표면불순물이 존재하는데 이를 필요에 따라 제거하는 단계로서 전처리단계를 거친다. Ni 양극의 표면층내의 각종 불순물은 1-2mm 정도로 얇게 부착되어 있으므로 밀링(Milling)등의 기계적 연마로써 쉽게 제거될 수 있다.

또한 표면층내의 Zn, K, Cl 성분은 Zn(OH)₂, ZnCl₂·4Zn(OH)₂, KCl, ZnCl₂, K₂ZnCl₄등의 물질로 이루어져 있기 때문에 1-10%의 염산수용액을 사용하여 산처리하면 이온상태로 용해시켜 제거시킬 수 있다.

물론 NiCl₂도금원료로서 제조하고자 할때와 같이 Zn, K, Cl 등이 불순물이 아니라 오히려 유효원소로 작용할 경우에는 이 단계를 생략할 수도 있다.

이하 가공단계에 대하여 상세히 설명한다.

폐 Ni 양극은 부피가 크기 때문에(개당 80-120kg의 잉고트) 비표면적이 작아 이를 직접 염산과 반응시키면 용해속도가 매우 늦다. 따라서 염산에 대한 용해속도를 높이기 위하여 폐 Ni 양극을 기계적으로 분쇄하여 높은 비표면적을 갖는 형태로 가공해야 하는데, 금속칩(chip) 형태의 작업입자로 가공하는 것이 바람직하다. 금속칩의 형태 크기등은 가공비등 경제성에 따라 결정되며, 10um-5mm 정도의 크기를 갖는 것이 유익하며, 보다 바람직하게는 50um-1mm 정도 크기를 갖는 것인데, 이는 가공비, 용해속도등을 고려할때 유익하다. 물론, 폐 Ni 양극의 비표면적을 높이는 방법은 전술한 기계적 분쇄방법만을 한정하는 것이 아니며 폐 양극을 가열 용해하여 작은 노즐을 통하여 분말형태로 또는 리본 형태로 분사 응고시키므로서 입자크기를 줄여 비표면적을 높일 수도 있다.

이하 용해단계에 대하여 설명한다.

상기와 같이 가공된 Ni 칩을 염산과 반응시켜 염화니켈을 합성하는 공정은 하기식(1)로 표현된다.

Ni+2HCl→NiCl₂+H₂…………………………………………………………(1)

투여되는 Ni의 량과 염산의 농도는 목표하는 NiCl₂의 농도에 따라 결정되며 반응속도를 높이기 위하여 당량비(NiCl₂몰수)가 1.0 이상 되도록 투여하는 것이 바람직하다. Ni 칩(chip)을 많이 투여할수록 염산의 농도가 높을수록 반응속도가 빨라진다. 그러나 과잉의 염산농도를 사용하면 유리산(free HCl)이 반응후 잔존하여 제품의 특성을 저하하기 때문에 염산과 NiCl₂의 당량비(NiCl₂몰수)는 1.0 이상이 바람직하고, 보다 바람직한 당량비는 1.0-1.5이다.

반응온도는 높을수록 반응속도가 빨라지기 때문에 온도를 높이는 것이 바람직하거나 가열에 따른 경제성, 설비부식, 작업성등을 고려하여 20-80℃ 범위에서 용해하는 것이 바람직하다. 또한 Ni의 용해반응은 시간이 지남에 따라 산농도가 저하하기 때문에 반응속도가 저하한다. 따라서 용해 반응조를 두개 이상으로 분리하여 용해단계, 농축 및 잔류 HCl 제거단계등으로 분리하는 편이 바람직하다.

염산에 대한 Ni 용해속도는 반응속도와 관련이 있기 때문에, 생산성, 제조규모의 설정등 결제성과 매우 관련이 높다. 본 발명에 있어서는 반응속도를 높이기 위하여 반응조내의 용액을 교반시키면서 공기, 산소 등 산화성 기체를 주입하여 확산속도를 증대시키는 동시에 용액내를 산화성 분위기로 유지하여 반응속도를 증대시키는 것이 바람직하다. 즉, Ni을 염산에 용해시키면서 수소기체가 발생되기 때문에 수소기체가 Ni 표면에서 머무르게 되어 Ni의 용해속도는 저하하게 된다. 따라서 전술한 바와 같이 산화성 기체를 투여하거나 강한 교반을 해주어 빠른 속도로 수소기체를 제거하므로서 반응속도는 빨라진다. 이와 같은 방법의 일환으로 산화제인 과산화수소수를 투여하면 수소기체를 신속하게 제거하게 되어 산화제를 투여하지 않은 것에 비하여 3-5배까지 반응속도를 높일 수 있다.

빠른 속도 NiCl₂의 농도를 높이기 위해서 용해반응만을 의존하지 않고 가열 농축처리할 수도 있다. 한편, 반응후 남은 자유산의 제거는 KOH등 알칼리 투여하여 자유산을 중화처리하여 제거할 수 있다. 단 이방법은 NiCl₂를 도금원료로 사용할때 적절하다. 즉 중화반응으로 생성된 KCl은 도금용액의 주요성분이기 때문이다. 또한 자유산의 제거는 고온에서 고농도 농축후 저온으로 냉각하여 NiCl₂를 NiCl₂·6H₂O라는 분말형태로 석출시킨 후 자유산을 제거하므로서 NiCl₂를 합성할 수도 있다.

이하, 불순물 정제 단계에 대하여 상세히 설명한다.

한편 Ni 칩을 염산에 용해시키면 이온상으로 녹아나오는 성분 이외에 산에 전혀 녹지 않는 불용성 물질이 스러지화하는데 이때 Fe와 Si 이온을 여과성이 양호한 스러지로 만드는 조작을 거쳐 여과를 통하여 여과하면 NiCl₂내에 존재하는 Fe, Si 이온을 효과적으로 제거할 수 있다. 먼저 Si 이온을 효과적으로 제거하기 위해서는 상기 용해후 염화니켈 수용액의 온도를 50℃에서 105℃까지 가열하는 것이 필요한데, 이는 반응온도가 높아짐에 따라 불용성 Si가 포함된 스러지가 더욱 많이 발생하고 따라서 이를 여과하면 염화니켈내에 Si 이온농도가 감소하기 때문이다.

즉, 반응온도를 50℃ 이상으로 높이는 이유는 Si을 Si(OH)₄·nH₂O라는 결정형태 스러지화 하기 위한 조작이며, 보다 바람직하게는 70℃ 이상으로 하는 것이 Si 스러지의 생성에 용이하다.

상기와 같이 승온하여 Si계 스러지를 생성시킨 후에는 산화제로서 공기, 산소와 같은 기상산화제 대신 과산화수소수와 같은 액상 산화제를 투여하여 용액내에 존재하는 Fe⁺²이온 불순물 Fe⁺³이온으로 완전히 산화시킨다.

이때, 이의 산화반응은 다음과 같이 표현된다.

2Fe⁺²Cl₂+2HCl+H₂O₂→2Fe⁺³Cl+2H₂O ………………………………(2)

여기서 과산화수소수는 존재하는 Fe⁺²이온에 대한 몰수(H₂O₂몰수/FeCl₂몰수)가 0.5 이상이 되도록 투여하는 것이 바람직한데, 그 이유는 H₂O₂몰수/FeCl₂몰수가 0.5 이하일때는 (2) 반응식이 완전히 일어나지 않기 때문이다.

상기 과산화수소수와 같은 액상 산화제가 투여된 용액을 pH를 2.0-5.0으로 조절하면, Fe(OH)₃스러지 생성이 용이해지고 보다 응집성이 좋은 스러지가 생성된다.

이때, 상기 용액의 pH가 2.0 이하에서는 Fe 이온 침전이 용이하지 않으므로 제거효과가 없으며 pH가 5.0를 넘게 되면 Ni 이온농도가 감소하여 원료손실이 발생되어 바람직하지 않다.

상기 용액의 pH를 2.0-5.0로 조절하는데 사용되는 pH 조절제로서는 Ni(OH)₂, KOH등을 사용하는 것이 바람직하다. 온도상승, 과산화투입을 통한 산화, pH 조절을 통한 스러지 생성조작을 일으킨 후 30분 이상 교반처리하면 Si계 스러지인 Si(OH)₄·nH₂O와 Fe계 스러지인 Fe(OH)₃가 서로 응집을 하도록 숙성되어 보다 고순도의 염화니켈의 제조가 가능하다.

상기 Fe(OH)₃는 용액내에서 음(-)로 대전되는 입자이며 SiO₂는 용액내에서 양(+)으로 대전되는 입자이므로 숙성반응을 통하여 여과성이 양호한 응집체가 형성된다.

그후 상기 응집체를 여과하여 제거하면 Fe와 Si 이온이 극도로 정제된 염화니켈 수용액이 얻어지다.

이하, 본 발명을 통하여 Fe, Si 이온이 제거되는 과정에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, Si 이온의 스러지 생성기구에 대하여 설명한다.

폐 Ni 양극내의 존재하는 불순물인 Si는 염산 용해 과정중 용해되어 Si⁺⁴이온으로 NiCl₂용액내로 유입되고 Si⁺⁴이온은 다음과 같은 반응을 거쳐 쉽게 스러지화한다.

Si⁺⁴+(OH)²=Si(OH)₄…………………………………………………………(3)

2Si(OH)₄=[Si(OH)₃-O-Si(OH)₃]+H₂O…………………………………(4)

Si(OH)₃-O-Si(OH)_3]+Si(OH)₄=[Si(OH)₃-O-Si(OH)₃]+H₂O ……(5)

상기 용해된 Si⁺⁴이온은 수용액내에서 Si(OH)₄로 되고 그후 더욱 축합하여 이규산, 삼규산을 형성하여 SiO₂·nH₂O 즉 수화된 실리카 형태의 스러지가 생성된다. 이와 같은 실리카 스러지의 축합작용은 온도가 높을 수록 빨리 일어나므로 온도를 50℃로 높이는 조작이 필요한 것이다. 기출원된 방법은 용액내에서 자연적으로 생성되는 SiO₂·nH₂O만을 여과하는 방법을 사용하였으나, 본 발명에서는 Si 이온이 SiO₂, nH₂O로 단시간내에 많은 량이 이루어지도록 온도상승을 유도한 것이다. 그러나, 이와 같은 SiO₂·nH₂O 스러지는 입자의 크기가 0.01um 정도의 매우 미세한 입자이므로 여과성이 불량하므로 여과성이 좋도록 하는 조작이 필요한데, 본 발명에서는 Fe 이온제거시 생성되는 Fe(OH)₃와 숙성반응을 일으켜 공침반응을 일으키도록 하여 Fe, Si 이온을 효과적으로 제거하는데 특징이 있다.

이하 Fe 이온의 제거방법에 대하여 보다 상세히 설명한다.

Fe⁺²이온이 되고 Fe⁺³이온은 OH에 대한 결합력이 크므로 Fe(OH)₃라는 스러지가 형성된다. 기출원된 산화법인 공기 산화법으로 산화를 시킬 경우, Fe⁺²이온이 완전한 Fe⁺³이온(Ferric) 이온으로 산화되지 않고, 수화된 Fe⁺³이온 즉(Fe⁺³(OH)₂)⁺, (Fe⁺³(OH))⁺²형태로 산화되기 쉽기 때문에 침전성이 양호한 Fe(OH)₃로서 되기가 어렵다. 그러나, 본 발명에서와 같이 과산화수소와 같은 강력한 액상산화제로 산화시키면 Fe⁺³이온으로 완전한 산화가 일어나 이후 pH 조절 공정을 거치면 존재하는 모든 Fe 이온은 Fe(OH)₃스러지로 변화한다. Fe(OH)₃도 0.01um 이하의 초미립 콜로이드성 슬러지이므로 이들 단독 여과할때는 여과상의 문제가 생긴다. 따라서, 이미 생성된 SiO₂, nH₂O와 Fe(OH)₃가 전기적인 극성이 다르다는 원리를 이용하여 숙성교반을 시키면서 두개의 스러지는 응집을 하게 되고 이에 따라 여과성이 양호해진다. 이와 같은 여과방법으로 이 스러지를 제거하면 Fe와 Si 이온이 극도로 제거된 염화니켈 수용액이 얻어진다.

이와 같이, 본 발명을 통하여 제조되는 염화니켈은 Fe 이온 1ppm 이하 Si 이온 5ppm 이하의 고순도 염화니켈 수용액으로서 고순도가 필요로 하는 도금약품으로 매우 적합하다. 특히, 페라이트의 전자특성에 큰 영향을 미치는 Si 이온이 극도로 정제된 염화니켈 수용액은 고성능 페라이트 제조에 매우 적합한 출발원료가 될 수 있다는 장점이 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

페로실리콘이 약 2% 포함된 폐 Ni 양극을 밀링기로 가공하여 미세한 금속칩으로 만든 후 염산을 가하여 염화니켈 수용액을 제조하였다. 이때, 염화니켈 수용액내의 Ni 이온농도가 116g/ℓ 정도가 될때까지 24시간 동안 40℃로 산용해 반응을 진행하였다. 용해반응이 진행된 시료를 달리함에 따른 용액내의 Fe 이온과 Si 이온의 거동을 조사하기 위하여 생성되는 스러지량과 이온의 함량을 측정하고, 하기표 1에 나타내었다.

하기 표 1에 있어서 비교재(1)은 염산으로 Ni 칩으로 용해시킨 후 산 불용성 물질을 여과하지 않고 습식분석한 결과로서, 폐 양극내의 불순물인 폐로실리콘으로 인하여 Fe 이온이 882ppm, Si 이온이 1020ppm이 혼입됨을 나타내고 있는 것이다.

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 기 출원된 종래방법을 사용하여 자연적으로 발생하는 불용성 스러지를 단순 여과한 용액(종래재)의 경우, Fe 이온농도는 거의 변화가 없으면서 Si 이온이 300ppm 이상 감소하고 있음을 알 수 있는데, 이는 염화니켈내에 존재하는 산불용성 스러지가 SiO·nHO라는 스러지이므로 상기 570mg/ℓ의 스러지 중에 Si를 포함되어 여과 과정을 통하여 제거되기 때문이다. 한편, 본 발명재(1-4)의 경우에는 용해후 염화니켈 수용액의 온도를 50℃에서 105℃까지 가열한 결과 반응온도가 높아짐에 따라 불용성 Si가 스러지가 더욱 많이 발생하고 따라서 이를 여과하면 Si 이온 농도는 감소함을 알 수 있었다. 따라서, 용액반응온도는 50℃ 이상 더욱 바람직하게는 70℃ 이상으로 하는 것이 Si 스러지의 생성에 용이하며 그후 여과과정을 거치면서 불순물이 상당량 감소됨을 알 수 있다.

[실시예 2]

실시예 1의 염화니켈 제조조건으로 단순 용해하여 비교재(1)과 같이 염화니켈 수용액을 제조한 후, 온도를 70℃로 승온하여 1시간 동안 유지하여 발명재(2)와 같은 시료 11를 제조하였다. 그후, 이 용액에 하기표 2와 같은 산화조건으로 산화성 공기를 취입하거나 과산화수소를 투여하였다. 이때, 과산화수소수 투여량은 당량비, 즉 HO몰수/Fe몰수=1이 되도록 투여하였다. 이와 같이 산화조건을 달리한 용액을 Ni(OH)로 pH를 변화시키면서 조절한 후 주홍색의 스러지가 생성되면 여과하여 용액내의 Fe, Si 함량을 분석하였다. 또한, 스러지가 생성된 후 여과하기까지 하기표 2와 같은 조건으로 일정시간 동안 교반, 숙성처리를 하므로서 교반, 숙성이 Fe 이온과 Si 이온의 제거에 미치는 영향을 조사하고 하기 표 2에 실험조건에 따른 용액내의 Fe 농도와 Si 농도를 분석한 결과를 나타내었다.

Tr=거의 검출되지 않음

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 종래의 방법에 따라 공기를 취입하여 Fe 이온을 산화시킨 비교재(2-4)의 경우, pH 상승시킴에 따라 Fe 이온은 제거되고 Si 함량이 감소됨을 알 수 있었다. 그러나, 공기는 상화성이 충분하지 못하고 용액내 이온종의 산화가 완전한 페릭 이온인 Fe 로 산화되지 못하고 수화된 [Fe (OH)] 이온등으로 산화가 일어나기 때문에 여과과정중에 매우 미세한 콜로이드성 스러지로 생성되어 여과포를 통과하게 된다. 따라서 일반적 여과포로는 Fe 불순물을 50ppm 이하로 유지하기 힘들다. 초정밀 여과포를 사용하여 20ppm 이하로도 여과할 수 있으나 미세 여과포를 사용하면 여과시간 5배 이상 상승하고 비용이 드는 단점이 있다.

또한, 비교재(5)의 경우와 같이 용액의 pH가 2.0 이하에서는 Fe 이온 침전이 용이하지 않으므로 제거효과가 없으며 비교예(6)의 경우에서와 같이 pH가 5.5를 넘게 되면 고순도 염화니켈의 제조는 가능하나 Ni 이온 농도가 감소하여 원료손실이 발생한다.

반면에 산화제로서 과산화수소수를 투여하고 pH를 2.0∼5.0으로 조절한 발명재(5-7)의 경우에는 Fe(OH)생성은 용이해지고, 보다 응집성이 좋은 슬러지로 생성됨을 알 수 있었다. 발명예(5-7)의 경우 이를 여과하면 Fe 농도 10ppm 이하, Si 농도 20ppm 이하로의 고순도 용액을 얻을 수 있다.

한편, 발명예(8-11)의 경우에서 알 수 있는 바와 같이, 과산화수소수를 산화하고 pH를 2.0에서 5.0 사이로 조절한 후 숙성교반처리를 하면, 특히 Fe 농도가 1ppm 이하 Si 이온의 감소가 10ppm 이하로 얻어짐을 알 수 있다.

본 발명에서 알 수 있듯이 Fe 이온이 감소되는 조건에서는 Si 이온도 같이 감소된다는 것을 알 수 있는데, 환언하면 Fe 이온의 감소는 Fe(OH)생성이 많이 되도록 유도하는 것이고 Fe(OH)가 다량 생성되면 Si 이온이 SiO·nHO 형태로 Fe(OH)와 함께 공침하기 때문이다. 따라서, Fe(OH)가 다량 발생된 용액을 교반숙성하면 발명재(9-12)와 같이 Si 이온의 공침흡착이 진해되며 Fe(OH)스러지를 여과하면 Si도 함께 제거됨을 알 수 있었다.

Claims (2)

1. 제철소 도금공장에서 발생되는 폐 Ni 양극을 그 표면의 불순물 함유층을 제거시키기 위해 전처리하는 전처리 단계와; 상기와 같이 전처리된 폐 Ni 양극을 비표면적이 증가하도록 가공하는 가공단계; 상기와 같이 가공된 폐 Ni 양극을 Ni 및 염산(HCl)과 NiCl₂의 당량비(Ni몰수/NiCl₂, 2HCl몰수/NiCl₂)가 1.0 이상이 되도록 10-35%의 염산수용액에 투입하고 20-80℃의 반응온도에서 용해시키는 용해단계; 및 상기와 같이 용해하여 제조된 염화니켈 수용액을 50℃-105℃로 승온하여 Si계 슬러지를 생성시키고 과산화수소수를 존재하는 Fe 불순물에 대하여 몰비(H₂O₂몰수/Fe 이온농도)가 0.5 이상이 되도록 투여한 후, pH를 2-5로 유지하면서 Fe와 Si이 결합된 공침 스러지를 생성시킨 다음, 이를 여과하는 불순물 정제단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고순도 염화니켈의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 Fe와 Si이 결합된 공침슬러지의 생성이 30분 이상 교반숙성처리하여 이루어짐을 특징으로 하는 제조방법.