精制硫酸镍提纯生产传统
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镍铁工艺流程介绍镍铁工艺流程介绍镍铁是一种重要的合金材料,广泛应用于钢铁冶炼、不锈钢制造、航空航天等领域。
下面将介绍镍铁的工艺流程。
1. 原料准备:将含镍和铁矿石进行选矿,去除其中的杂质和不含金属元素。
矿石经破碎、磨矿等工艺处理后,得到精矿。
2. 烧结:将精矿进行烧结处理,使其变成小块的烧结矿。
烧结过程中,矿石在高温下发生矿石颗粒间的结合,形成坚固的烧结块。
3. 过湿法法:将烧结块经过湿法法处理,将其中的镍和铁分离。
湿法法主要是采用浸出和沉淀的方法进行分离。
在浸出过程中,将破碎的烧结块放入浸出槽中,加入稀硫酸浸出剂,使其中的镍和铁溶解在浸出液中。
然后,通过沉淀的方法将溶解在浸出液中的镍和铁分离,得到纯镍。
4. 电解精炼:将得到的镍通过电解精炼的方法进一步提纯。
首先,将得到的纯镍放入盐酸或硫酸中进行腐蚀,使其变成镍盐溶液。
然后,将溶解的镍通过电解槽,加入电流进行电解,使其中的杂质得到去除,从而得到纯度更高的镍。
5. 冶炼合金:将得到的纯镍和铁进行冶炼,制成镍铁合金。
冶炼过程中,将纯镍和铁放入高温炉中,加入适量的草酸和焦炭作为还原剂,使其反应生成镍铁合金。
冶炼过程中,要控制温度和碳含量等参数,以获得合适的合金成分和性能。
6. 深度加工:获得的镍铁合金可以通过深度加工进行进一步加工。
比如,可以进行铸造、轧制、锻造等工艺,制成不同形状和规格的镍铁制品。
对于一些特殊的应用领域,还可以进行热处理、表面处理等工艺,以提高镍铁的性能和质量。
以上就是镍铁的工艺流程介绍。
镍铁工艺流程经过多个环节的处理,从原料准备到最终的加工制品,每个环节都需要严格控制工艺参数和操作条件,以确保产品的质量和性能。
镍铁作为一种重要的合金材料,对于现代工业生产和科技发展起着重要作用。
氢氧化镍钴生产工艺一、引言氢氧化镍钴(Ni-Co hydroxides)是一种重要的工业原料,广泛应用于锂离子电池、储能设备、合金制备等领域。
本文将介绍氢氧化镍钴的生产工艺,包括原料准备、反应工艺、产品分离和精制等方面。
二、原料准备1.硫酸镍镉液硫酸镍镉液是氢氧化镍钴的主要原料之一,其主要的制备过程包括镍镉合金的电解溶解与溶液的精制。
首先,通过电解合金得到硫酸镍镉合金,然后将合金进行酸溶解得到硫酸镍镉液。
硫酸镍镉液中的镍和镉离子比例对氢氧化镍钴的最终性能有较大影响,因此在溶解过程中需要对镉和镍进行精确的控制。
2.氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液是制备氢氧化镍钴的另一个重要原料,通常通过电解法制备。
电解槽中,钠离子在阳极被氧化生成氧气,而水中的氢离子则在阴极被还原生成氢气。
因此,在阳极区生成的氧气中夹杂着氢氧化钠,这样就可以收集到氢氧化钠溶液。
3.其他辅助原料此外,氢氧化镍钴的生产还需要一些辅助原料,如氨水、过量的氢氧化镍、复合有机胺等,这些原料可以促进反应的进行,提高产物的纯度和性能。
三、反应工艺1.氢氧化镍钴的沉淀反应首先,在反应釜中加入硫酸镍镉液和氢氧化钠溶液,通过搅拌和加热使两者充分接触,然后会发生沉淀反应。
在这个过程中,镍和钴的氢氧化物将沉淀下来,形成氢氧化镍钴的沉淀物。
2.沉淀物的分离沉淀反应后,需要将沉淀物和溶液进行分离,一般采用离心机或者过滤的方式进行分离。
分离出的沉淀物经过洗涤和干燥处理后,即可得到粗品氢氧化镍钴。
3.沉淀物的精炼得到的粗品氢氧化镍钴需要进行精炼处理,以提高其纯度和性能。
通常采用水热法或者水解法进行精炼,这一步骤对应的是产物的表面积和晶粒大小的控制。
四、产品分离和精制1.产品分离经过沉淀和精炼过程后得到的氢氧化镍钴产品需要经过一系列分离工艺,将其中的杂质分离出来。
这个阶段可以采用萃取工艺、结晶工艺等手段进行分离。
2.产品精制最后,精制得到的氢氧化镍钴产品需要经过干燥、筛分等步骤进行精制,确保产品的纯度和颗粒大小符合要求。
镍锍生产工艺镍锍是一种由镍纯度高于99%的粉末和电解液混合而成的浓稠状物质。
它是制备镍基合金和制造镍产品不可或缺的重要原料。
以下是镍锍的生产工艺的简单介绍。
镍锍的生产主要包括粉末制备、溶解、防堵、电解和除杂等环节。
首先,要准备高纯度的镍粉末。
镍粉末可以通过电解和化学合成两种方法制备。
其中,电解法是使用镍盐溶液进行电解,镍粉末在阴极上析出。
化学合成则是通过将镍化合物还原而得到纯净的镍粉末。
然后,将镍粉末与电解液混合溶解。
电解液主要由硫酸镍和硫酸组成,能够促使镍粉末在电解过程中更好地溶解。
在镍粉末与电解液的混合过程中,需要搅拌以保证均匀溶解。
接着,要防止溶液中的细颗粒聚集成块,堵塞设备。
这个过程被称为防堵。
为了防止堵塞,可以在溶液中添加一些分散剂,如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。
分散剂可以使细颗粒保持在溶液中的分散状态,避免堵塞设备。
随后,进行电解过程。
将溶解后的镍液注入电解槽中,将电解槽分为阳极和阴极。
通过电流的输入,镍离子从阳极迁移到阴极,生成均匀的镍锍沉积在阴极上。
最后,经过电解过程的镍锍还需要进行除杂处理。
在电解过程中,一些杂质元素可能会与镍离子一起沉积在阴极上,导致镍锍的纯度下降。
因此,需要将镍锍进行除杂处理,以提高其纯度。
通常采用化学还原、溶解和离心等方法进行除杂处理。
总的来说,镍锍的生产工艺包括粉末制备、溶解、防堵、电解和除杂等环节。
这些步骤都是为了获得纯度高、质量稳定的镍锍产品,以满足镍基合金制备和镍产品制造的需求。
这些工艺需要严格控制各个环节的条件和参数,以确保产品质量的可靠性和稳定性。
镍铁生产工艺简述(大全)6.1 回转窑一矿热炉工艺(简称RKEF)RKEF工艺生产镍铁是目前发展较快的红土镍矿处理工艺。
其工艺成熟、设备简单易控、生产效率高。
不足是需消耗大量冶金焦和电能,能耗大、生产成本高、熔炼过程渣量过多、熔炼温度(1500℃左右)较高、有粉尘污染等。
而且,矿石含镍品位的高低对火法工艺的生产成本影响较大,矿石镍品位每降低0.1%,生产成本大约增加3~4%。
RKEF工艺流程为:矿石配料——回转窑干燥——回转窑焙烧——炉熔炼粗镍铁——LF炉精炼(或机械搅拌脱硫)——精制镍铁水淬——产出合格镍铁粒。
巴西淡水河谷公司于2006年8月在帕拉(PARA)州开工建设奥卡普马(OncaPuma)镍铁项目,该项目采用RKEF工艺处理红土镍矿生产镍铁,由德玛克公司设计。
项目配置2条Φ4.6×45m干燥窑、2条Φ6×135 m回转窑、2台120000 kVA矩型矿热炉(目前世界最大功率),年产合金22万吨(品位25%),镍5.2万吨。
国内RKEF工艺处理红土镍矿近几年也向大型化发展。
青山集团投资建设的福安鼎信镍铁公司,由中国恩菲工程技术有限公司设计,项目采用2条Φ5×40 m干燥窑、4条Φ4.8×100 m回转窑、4台33000 KVA圆型矿热炉,年产镍2万吨。
两条线于2010年6月投产,到目前为止,生产稳定、指标良好,成本国内最低,是国内最早采用大型矩形矿热电炉生产镍铁的RKEF工艺的典范。
该公司又在广东阳江建设2台60000 kVA圆形矿热电炉,已投产。
该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型、中间型红土矿C1、C2型。
且Ni品位>1.6%,最好1.8%,这样有利于节约生产成本。
6.2 回转窑一磁选回转窑——磁选工艺又名直接还原工艺,目前世界上采用此工艺的只有日本冶金公司大江山冶炼厂。
主要工艺过程为原矿磨细与粉煤混合制团,团矿在回转窑中经干燥和高温还原焙烧,焙烧矿再磨细,矿浆进行重选和磁选分离得到镍铁合金产品。
一种硫酸钴溶液除镍的方法1.引言1.1 概述概述硫酸钴溶液除镍的方法是一种常用的工业处理工艺,旨在通过利用硫酸钴与镍的化学反应特性,将溶液中的镍元素有效地去除。
镍是一种常见的金属元素,广泛应用于电镀、合金制造、化工等领域。
然而,在一些特定的情况下,需要将溶液中的镍含量控制在较低水平,以满足生产要求或环保标准。
本文将介绍两种不同的方法来实现硫酸钴溶液除镍的过程。
方法一是基于化学反应的原理,通过添加合适的试剂来引发钴与镍之间的反应,从而使镍以一种可沉淀的形式从溶液中分离出来。
方法二则是利用物理分离的原理,通过电解或膜分离等技术手段将镍从硫酸钴溶液中分离出来。
本文将详细介绍每种方法的背景和实施步骤,并对它们的优缺点进行评价。
通过对这些方法的深入研究和分析,我们可以更好地了解硫酸钴溶液除镍的机制和适用范围,为相关行业的生产和环保工作提供有益的参考和指导。
1.2 文章结构本篇文章分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,将对本文的研究背景和意义进行概述,包括硫酸钴溶液除镍的重要性和现有方法的不足之处。
然后,将介绍本文的结构和目的。
接下来是正文部分,主要介绍了两种方法来实现硫酸钴溶液除镍的过程。
首先,方法一会先进行背景介绍,包括涉及到的相关概念和理论知识。
然后,详细描述实施该方法的步骤和条件,并给出实验结果和数据。
接着,方法二也会进行相同的介绍,包括背景介绍、实施步骤和实验结果。
通过对比这两种方法,可以对它们的优缺点进行评估和比较,为后续的讨论提供依据。
最后是结论部分,将对实验结果进行分析和总结,讨论方法的有效性和可行性。
同时,还会对这两种方法的优缺点进行评价,以便后续的改进和优化。
通过以上的文章结构,读者可以清晰地了解到本文的整体框架和内容安排,有助于他们更好地理解文章的核心观点和实验过程。
1.3 目的目的部分的内容可以是以下内容:目的部分旨在说明本文的研究目标和意义,明确研究该方法的目的和潜在好处。
通过对本文目的的阐述,读者可以更好地理解为什么需要研究这种硫酸钴溶液除镍的方法,以及该方法对于解决当前较为普遍的镍污染问题具有的重要意义。
废镍催化剂回收利用提炼工艺废镍催化剂是一种含有镍元素的废弃催化剂,通常由化工厂或炼油厂产生。
废镍催化剂中的镍是一种有价值的金属,因此回收利用废镍催化剂成为了一项重要的工艺。
下面将介绍一种常用的废镍催化剂回收利用提炼工艺。
废镍催化剂的回收利用过程通常分为两个主要步骤:溶解和提取。
溶解是指将废镍催化剂中的镍溶解于酸性溶液中,而提取则是指从溶液中分离出镍元素。
在溶解过程中,常用的酸性溶液是硫酸。
首先,将废镍催化剂与浓硫酸进行反应,生成硫酸镍溶液。
在这个过程中,需要控制反应温度和反应时间,以确保催化剂完全溶解。
此外,反应过程中还需要加入一定量的氧化剂,如过氧化氢,以促进催化剂的溶解。
在提取过程中,常用的方法是电解法和化学沉淀法。
电解法是将硫酸镍溶液进行电解,通过控制电流和电压,使镍阳极溶解,而阴极则收集镍金属。
这种方法具有高纯度和高效率的优点,但设备成本较高。
化学沉淀法则是通过加入沉淀剂,如氢氧化钠或氢氧化钙,使镍离子沉淀成固体颗粒,然后通过过滤和干燥等步骤得到纯度较高的镍金属。
除了溶解和提取,废镍催化剂的回收利用还需要进行后续的处理步骤,以获得更纯净的镍金属。
其中一个常用的方法是电解精炼法。
这种方法是将提取得到的镍金属作为阳极,将其放入含有镍离子的电解液中,再通过电解的方式使镍阳极溶解,从而获得更高纯度的镍金属。
废镍催化剂回收利用提炼工艺的优点是可以有效地回收废弃镍催化剂中的镍元素,减少资源浪费和环境污染。
同时,该工艺还可以获得高纯度的镍金属,用于制备合金材料、电池材料等领域。
此外,废镍催化剂回收利用提炼工艺的技术已经相对成熟,具备可行性和经济性。
废镍催化剂回收利用提炼工艺是一项重要的工艺,通过溶解和提取等步骤可以有效地回收废镍催化剂中的镍元素,并获得高纯度的镍金属。
这种工艺具有广泛的应用前景,对于资源的可持续利用和环境的保护具有重要意义。
随着科学技术的不断发展,相信废镍催化剂回收利用提炼工艺将会进一步完善和优化,为镍金属产业的可持续发展做出更大的贡献。
粗硫酸镍除锌工艺研究进展发布时间:2021-12-16T02:45:06.120Z 来源:《科技新时代》2021年10期作者:潘鸿[导读] 铜冶炼厂每年会产生大量的粗硫酸镍,由铜电解液净化除铜后冷冻结晶而得。
粗硫酸镍中除有少量残余硫酸外,还含有大量的其它杂质,主要有铜、铁、锌、砷、钴、铝、铅、钙、镁等,其中锌含量可达1000ppm。
江西省江铜耶兹铜箔有限公司江西南昌 330029摘要:精制硫酸镍的生产中除锌工艺目前仍存在一些问题。
文章介绍了国内外硫酸镍除锌的方法 ,并指出了今后的硫酸镍除锌研究方向。
关键词:粗硫酸镍、除锌、精制硫酸镍引言铜冶炼厂每年会产生大量的粗硫酸镍,由铜电解液净化除铜后冷冻结晶而得。
粗硫酸镍中除有少量残余硫酸外,还含有大量的其它杂质,主要有铜、铁、锌、砷、钴、铝、铅、钙、镁等,其中锌含量可达1000ppm。
电池行业中对这些杂质都有严格的要求,精制硫酸镍标准GB/T 26524-2011要求锌含量不高于5ppm。
因此,需要对粗硫酸镍中的锌等杂质进行深度去除。
国内外学者对粗硫酸镍提纯进行了大量的研究,其中锌的去除相对较为特殊,传统的方法在成本、环保、安全方面存在问题,正逐渐被新的工艺所取代。
粗硫酸镍除锌方法有:氢氧化物沉淀法、硫化法、碱洗法、磷酸法和萃取法等。
本文对粗硫酸镍除锌的技术进行了综述,并对今后粗硫酸镍除锌技术研究方向进行了展望。
1、粗硫酸镍除锌技术粗硫酸镍中锌含量是标准要求的200倍以上,需要进行深度去除,并且在除锌的时候还不能导致镍的损失太多,否则就没有经济性。
一般要控制在10%以内,最好控制在5%以内。
为此,科学工作者进行了大量研究,提出了以下的除锌方法。
1.1氢氧化物沉淀法氢氧化物沉淀法是用碱调节pH值,在确保主金属镍不发生水解的同时,杂质锌以氢氧化物的形式沉淀析出。
E.N.Petkova等研究了pH 值、反应温度、反应时间对除锌的影响[1]。
根据热力学资料,在85℃条件下,从含镍80g/L,含锌392mg/L的溶液中沉淀氢氧化锌和碱式硫酸锌的pH值分别为7.5和7.97,而氢氧化镍在该条件下的沉淀pH至为7.51。
精制硫酸镍提纯生产
随着电子工业的迅猛发展,电池行业用镍是一个新兴的镍消费领
域,许多镍冶金企业也围绕这一市场开展了包括硫酸镍在内的多种镍
产品的研究开发工作。根据电解液净化所生产的粗硫酸镍的特性, 采
用适宜的硫酸镍净化和结晶工艺生产高品质电池级硫酸镍。
一、工艺流程
工艺流程见图 1。
二、生产工艺
2.1空气氧化除铁
在一定的浸出条件下,
粗硫酸镍的各种组分溶解进
入溶液, 配制成含 Ni 80~
100g / L、密度 1.2g/ cm3的
溶液,然后通入空气氧化除去
溶液中的铁。除铁的关键是
提高氧化速度,所以中和剂
首先采用轻质碳酸钙, 当
pH=3时,碳酸钙的反应将很
慢,故改用石灰乳清液中和
至反应终点, 这样一是提高
了氧化速度,二是减少了渣
量。工艺技术条件:液固比1:
0.9、80~ 90、终点 pH5.4、2.5h、小于 45℃自然过滤、二次滤液含
Fe≤0.0015g/ L。
2.2硫化除铜、铅、锌
通过硫化钠和硫酸反应产生硫化氢气体,在中和剂配合的情况
下,硫化除去溶液中的铜、铅、锌。工艺技术条件: 常温、开始pH4.0、
终点 pH5.0、1~1.5h、终点Zn 0.02g/ L。
2.3浓缩除钙
国内目前大多数生产精硫酸镍的工艺中一般只采用浓缩法除钙、
镁。利用 CaSO4、MgSO4能溶解于水溶液中,其溶解度随溶液温度
的变化而变化的特性。采用浓缩蒸发,钙大部分能除去,但是除镁的
效果不是十分理想。直接影响了精硫酸镍的产品质量,从而使产品不
能达到电池级硫酸镍的质量标准,只能生产电镀级硫酸镍。工艺技术
条件: 80~ 95、pH3.5、终点密度 1.38~ 1.40g/ cm3、一次过滤温度85~
90℃、二次过滤温度75℃。
2.4氟化钠除钙、镁
通过浓缩除钙工序后,溶液中的钙、镁大部分被除去,但为了进
一步除去钙、镁, 可以通过加入氟盐来实现。因为碱土金属氟化物溶
解度较小,而利用重金属离子的氟化物属离子化合物易容于水的特
点,在机械搅拌中添加一定数量的氟化钠,用碱液控制一定的 pH
值,使钙、镁呈氟化物沉淀而除去。其工艺技术条件: 60~ 70℃ 、
pH4.5~ 5.0、NaF 过量系数1.6、反应时间1.5h。氟化钠除钙镁工艺
中, 氟化钠过量系数、反应时间、反应温度、原液的 pH 值等因素对
除钙、镁效果产生较大的影响, 下面分别加以分析。
氟化钠过量系数在1.0~ 2.5 时,过量越大越有利于镁的分离, 氟
化钠过量系数在1.2~ 1.8为适宜。综合考虑除钙、 镁和成本, 生产中
氟化钠过量系数为1.6即可。
( 2)反应温度
镁的除去率随温度的升高而增加, 钙的除去率随温度的升高而
降低, 因为CaF2 的生成是放热反应,当反应温度在 60~ 70℃时, 钙的
除去率可达92%~ 87%,镁的除去率为99%~ 99.5%。
( 3)反应时间
较长的反应时间有利于钙、镁的脱除,特别是对镁的脱除更为明
显,但时间太长对生产不利,故一般取反应时间为90min。
( 4) 原液pH
原液pH 对钙、镁的除去率影响很大。如pH 太低,加入的氟化
钠和溶液中的H+生成大量HF,使溶液中游离F+浓度降低,影响钙、
镁的去除; 如 pH过高,则氟化钠在溶液中溶解度降低,同样影响钙、
镁的去除。
2.5浓缩结晶(生产电池级精制硫酸镍)
从净化后的溶液中最终析出NiSO4.6H2O 是生产电池用硫酸镍
的最后工序,也是最终影响产品质量的关键。结晶过程本身也是一个
净化过程,也是一个复杂的传热传质过程,在不同溶液组成和流体力
学条件下,结晶过程的控制步骤可能改变。因此同一物质的晶体大小、
形状、性质都因结晶过程、结晶方式不同而有所不同,所以结晶过程
条件控制是最终影响产品质量的关键。工艺技术条件: 蒸发温
度>90 ℃、 pH1~ 2、终点密度 1.5g/cm3、从80℃冷却至40℃、机械
搅拌5~ 50 r/ min、加晶种适量、时间6h、结晶率。
2.6浓缩结晶(生产电镀级精制硫酸镍)
次结晶为避免等杂质的析出, 限制结晶率40%,在次结晶后液中
配入一定量的洁净溶液,然后再浓缩结晶,进一步提高浓缩终点密度,
深度结晶生产电镀级NiSO4.6H2O。工艺技术条件: 蒸发温度>90 ℃、
pH2、终点密度 1.58 ~ 1.60g/ cm3、从90℃ 冷却至 75℃再到 35℃、
机械搅拌 30 ~ 50r/ min、加晶种适量、结晶率60%。
2.7产品质量
用此工艺生产的电池级精制硫酸镍和电镀级硫酸镍都能达到同
行的先进水平。其电池级精制硫酸镍可达到国际镍公司的质量标准。
两种产品的外观质量为:翠绿色颗粒状晶体, 晶型为正方晶系,晶粒大
于2.0mm,其化学成分见下表。
3结束语
铜电解液净化所产生的粗硫酸镍, 采用本工艺可以生产出电池
工业用精制硫酸镍和电镀级精制硫酸镍,可以增加企业的经济效益,
提高企业竞争力。