[发明专利]镍溶液的脱铜方法

说明书

本发明介绍的镍溶液的脱铜方法采用硫代乙酰胺和硫化钠复合脱铜剂，并加入脱铜渣进行脱铜，脱铜后的溶液的铜浓度小于1mg/L。

技术领域

本发明涉及一种镍溶液的脱铜方法。

背景技术

镍是许多工业品生产的重要原料。在镍的生产过程中，合格的电解液是保证镍质量的前提条件。镍溶液中都含有铜，铜对镍的质量有明显影响，因此，镍溶液的脱铜是镍生产必不可少的工序。目前镍溶液脱铜的主要方法有阳极泥和（或）镍精矿脱铜、活性硫化镍脱铜。前者脱铜效果不太好，渣量大，渣处理困难，而且在渣处理过程中还造成铂族金属的损失；后者需要在稀溶液中制备活性硫化镍，而且制备的活性硫化镍必须及时使用，否则在存放过程中会失活，影响脱铜效果，工艺匹配性要求很高，此外还有可能造成工艺系统的水不平衡。开发脱铜效果好、操作简单、脱铜渣容易处理的镍溶液脱铜方法具有较大实用价值。

发明内容

针对目前镍溶液脱铜存在的问题，本发明的目的是寻找脱铜效果好、操作简单、脱铜渣容易处理的镍溶液脱铜方法，其特征在于将通过脱铁和脱砷处理的镍溶液输入反应器，加入脱铜渣、硫代乙酰胺和硫化钠复合溶液在机械搅拌下进行反应。反应结束后，进行固液分离，得到合格溶液。分离出的渣洗涤后（洗涤方式和洗涤水用量与现有工艺一致）部分返回反应器，部分送高冰镍冶炼炉处理。反应温度为25℃～60℃。反应时间为1.0h～3h。机械搅拌强度为30 r/min～100r/min。硫化钠的加入量为理论量的120%～140%。硫代乙酰胺的加入量为理论量的3%～5%。脱铜渣的加入量为前批同量溶液处理净产生渣量（产生的总渣量减去加入的渣量）的100%～150%。复合溶液中Na₂S的浓度为150g/L～300/L，硫代乙酰胺的浓度由Na₂S的浓度和加入量及硫代乙酰胺的加入量共同确定。本方法的初次使用不加入脱铜渣。本方法的使用范围不限于金属镍生产中的镍溶液的脱铜，也适用于镍盐和镍氧化物等生产过程的镍溶液的脱铜。当用于金属镍生产中通过脱铁和脱砷处理的镍溶液的脱铜时，不需要调整溶液的pH值；当用于其它镍溶液的脱铜时，应当控制脱铜过程的pH值在4.5～6.0范围。

本发明的目的是这样实现的，含铜的镍溶液加入硫代乙酰胺、硫化钠和脱铜渣后，发生如下反应：

CH₃CSNH₂ + H₂O + Cu²⁺ = CH₃CONH₂ + CuS +2H⁺

CH₃CSNH₂ + H₂O + Ni²⁺ = CH₃CONH₂ + NiS +2H⁺

Na₂S + Cu²⁺ = CuS + 2Na⁺

Na₂S + Ni²⁺ = NiS + 2Na⁺

NiS + Cu²⁺ = CuS + Ni²⁺

通过上述一系列反应，溶液中的铜以CuS沉淀的形式被脱除，达到镍溶液脱铜净化的目的。

试验表明：当单独使用硫代乙酰胺时，即使其加入量为理论量的300%，溶液中的铜浓度仍然大于10mg/L；当单独使用硫化钠时，产生的渣中含有大量胶体物质，很难进行固液分离；当两者结合使用时，既可深度脱铜，满足现有工艺要求，脱铜渣的沉淀和过滤性能也很好。

脱铜渣部分返回使用可降低脱铜剂的用量，同时降低脱铜渣的总产生量。