一種以紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳為原料制備硝酸鎳的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種以紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳為原料制備硝酸鎳的方法，主要包括以下步驟：a.氯化鎳溶液的制備：將紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳經(jīng)工業(yè)級鹽酸溶解浸出；b.碳酸鎳的制備：將氯化鎳溶液加熱至80℃以上后緩慢加入碳酸鈉溶液并加勻速攪拌，將溶液反應2-3h后過濾，得到精制碳酸鎳產(chǎn)品；c.硝酸鎳的制備：將硝酸1:1稀釋后加入碳酸鎳，反應2h后進行精密過濾，將濾液升溫蒸發(fā)，將蒸發(fā)后的硝酸鎳溶液冷卻結(jié)晶，過濾，將得到的硝酸鎳結(jié)晶離心、干燥，即得硝酸鎳產(chǎn)品。
【專利說明】一種以紅土鏡礦產(chǎn)出的粗氫氧化鏡為原料制備硝酸鏡的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種以紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳為原料制備硝酸鎳的方法，涉及一種濕法冶金生產(chǎn)硝酸鎳的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在硝酸鎳產(chǎn)品生產(chǎn)中，一般是要先生產(chǎn)出硝酸鎳溶液，然后將硝酸鎳溶液蒸發(fā)、結(jié)晶，最后得到硝酸鎳產(chǎn)品。而生產(chǎn)硝酸鎳溶液的方法較多，可以通過硝酸溶解電解鎳的方法，也可以通過硝酸溶解碳酸鎳、氫氧化鎳的方法生產(chǎn)，各種生產(chǎn)方法的采用主要依據(jù)所用原料的物理和化學性質(zhì)來決定。紅土鎳礦氨浸產(chǎn)出的氫氧化鎳原料因價格較傳統(tǒng)鎳礦產(chǎn)出的氫氧化鎳低，已逐步成為鎳鹽生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)鎳鹽產(chǎn)品的主要原料。而從化學反應角度來看，雖然紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳和硝酸直接發(fā)生中和反應，可以產(chǎn)出硝酸鎳溶液，但以紅土鎳礦產(chǎn)出的氫氧化鎳其中鎳含量僅占40%-50%，鈷、鈣、鎂、錳含量共占10%-20%，導致硝酸溶解后生成的硝酸鎳溶液雜質(zhì)含量高，P507萃取劑在硝酸介質(zhì)下對雜質(zhì)元素的萃取效果達不到產(chǎn)出生產(chǎn)合格硝酸鎳產(chǎn)品的萃取液。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種以紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳為原料制備硝酸鎳的方法，該方法步驟簡單且制得的硝酸鎳品質(zhì)高。 [0004]為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種以紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳為原料制備硝酸鎳的方法，包括以下步驟:
a.氯化鎳溶液的制備
將紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳經(jīng)工業(yè)級鹽酸溶解浸出，控制鹽酸加入量使浸出后的溶液PH值為3.5-4.0，然后將浸出后的溶液經(jīng)過壓濾得到氯化鎳浸出液，向浸出液中加入氯化鋇以去除硫酸根，再經(jīng)過兩次過濾后送P507鎳皂萃取除雜，產(chǎn)出雜質(zhì)含量低的氯化鎳溶液；
b.碳酸鎳的制備
以碳酸鈉溶液和步驟a制取的氯化鎳溶液為原料，氯化鎳溶液的濃度控制在鎳含量為40g/l~50g/l，碳酸鈉溶液的濃度控制在溶質(zhì)含量為140g/l~150g/l ;將氯化鎳溶液加熱至80°C以上后向其中緩慢加入碳酸鈉溶液并勻速攪拌，且反應過程中始終保持反應溫度在80°C以上，待反應溶液PH至8.0~8.5時停止加入碳酸鈉溶液，將溶液反應2_3h后過濾，將純凈水加熱至80°C以上后對濾餅進行洗滌，洗至洗液呈中性為止，得到精制碳酸鎳產(chǎn)品;
c.硝酸鎳的制備
以試劑級硝酸(68%左右)和步驟b制取的精制碳酸鎳為原料，將硝酸1:1稀釋后加入碳酸鎳，為使碳酸鎳完全反應，反應過程中要進行攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速控制為200-300r/min，溫度控制在50-60°C之間，待溶液pH=3~3.5時停止加入碳酸鎳，反應2h后進行精密過濾，將濾液升溫蒸發(fā)，待硝酸鎳溶液比重至1.65-1.70時停止蒸發(fā)，將蒸發(fā)后的硝酸鎳溶液冷卻結(jié)晶，結(jié)晶溫度控制為25°C~30°C ;結(jié)晶完全后，過濾，將得到的硝酸鎳結(jié)晶離心、干燥，即得硝酸鎳產(chǎn)品。
[0005]進一步地，步驟a中，具體萃取過程為:將P507萃取劑與磺化煤油按1:3混合后，加入質(zhì)量濃度為30%的NaOH溶液進行皂化，由于采用皂化后鎳皂直接萃取會將大量的Na離子帶入溶液中，因此向皂化后的有機中加入Ni離子濃度為80-100g/L的氯化鎳溶液制取鎳皂，鎳皂后的有機與除硫酸根后的氯化鎳萃前液混合，經(jīng)萃取箱7級逆流萃取后得到合格的氯化鎳溶液(其中Co、Cu、Fe、Zn、Pb、Mn含量均小于0.008g/L, Na、Ca、Mg含量均小于
0.lg/L)，萃取后的負載有機與5-5.5mol/L的鹽酸經(jīng)萃取箱6級逆流再生后，將再生有機重新進行皂化使用。
[0006]進一步地，步驟c中，為提高生產(chǎn)效率，縮短蒸發(fā)時間，硝酸鎳溶液蒸發(fā)過程中要不停攪拌，轉(zhuǎn)速控制為100-200r/min，溫度大于130°C。[0007]進一步地，步驟c中，將過濾后的母液返回至硝酸鎳溶液中再進行蒸發(fā)結(jié)晶。
[0008]步驟a中，由于P507萃取劑在氯化鎳溶液中萃取雜質(zhì)對溶液的pH值具有一定選擇性，而且PH值在3.5-4.0之間萃取效果效果最佳，因此將浸出后的溶液pH值控制在
3.5-4.0之間。另外，由于粗氫氧化鎳原料中雜質(zhì)含量較高，且在氯化介質(zhì)下P507萃取除雜具有很好的效果，因此選擇用鹽酸溶解粗氫氧化鎳后經(jīng)P507萃取除雜。
[0009]步驟b中，為使形成的碳酸鎳顆粒均勻且松散，因此將氯化鎳溶液加熱至80°C以上后向其中緩慢加入碳酸鈉溶液并勻速攪拌，反應過程中始終保持反應溫度在80°C以上，由于反應過程中若加入過量碳酸鈉溶液會導致后序洗滌過程加長，因此待溶液PH至8.0~
8.5時停止加入碳酸鈉溶液，以使氯化鎳溶液中的鎳離子完全沉淀為碳酸鎳，減少有價金屬鎳的流失；由于碳酸鈉中的鈉離子在反應過程中會夾帶至碳酸鎳中影響碳酸鎳品質(zhì)，并且鈉離子不易洗滌，為使碳酸鎳中的鈉離子盡可能的洗滌干凈，因此將純凈水加熱至80°C以上后對濾餅進行洗滌，洗至洗液呈中性為止，固液比可控制為1:4，得到精制碳酸鎳產(chǎn)品。
[0010]步驟C中，由于硝酸溶解碳酸鎳時溶液pH大于3后溶解度就會變得很小，為減少后序過濾工序的強度，因此控制使溶液pH=3~3.5時停止加入碳酸鎳。
[0011]本發(fā)明的反應原理在于:
1.粗氫氧化鎳鹽酸溶解
Ni (OH)2+2HCl==NiCl2+2H20
2.碳酸鎳的制備
NiCl2 + NaCO3 == NiCO3 ↓ +NaCl2
3.硝酸鎳的制備
NiCO3 +HNO3 — Ni (NO3)2 + CO2 ↑
本發(fā)明的有益效果在于:1.本發(fā)明工藝可以制得合格的硝酸鎳產(chǎn)品，若用硝酸直接中和氫氧化鎳，產(chǎn)出的硝酸鎳溶液雜質(zhì)含量較高且目前沒有在硝酸介質(zhì)下萃取除雜的萃取劑，若選用雜質(zhì)含量低的氫氧化鎳，則原料來源比較困難，而本發(fā)明工藝原料來源上不受限制；2.本發(fā)明工藝前段是在氯化介質(zhì)下完成，而用硝酸直接溶解氫氧化鎳系統(tǒng)從始至終都為硝酸介質(zhì)，相對于氯化介質(zhì)來說，硝酸介質(zhì)下危險因素更多，且對設(shè)備的選擇性也較高。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0013]下述實施例所用紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳的成分組成如表1所示。
【權(quán)利要求】
1.一種以紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳為原料制備硝酸鎳的方法，其特征在于，包括以下步驟: a.氯化鎳溶液的制備 將紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳經(jīng)工業(yè)級鹽酸溶解浸出，控制鹽酸加入量使浸出后的溶液PH值為3.5-4.0，然后將浸出后的溶液經(jīng)過壓濾得到氯化鎳浸出液，向浸出液中加入氯化鋇以去除硫酸根，再經(jīng)過兩次過濾后送P507鎳皂萃取除雜，產(chǎn)出雜質(zhì)含量低的氯化鎳溶液； b.碳酸鎳的制備 以碳酸鈉溶液和步驟a制取的氯化鎳溶液為原料，氯化鎳溶液的濃度控制在鎳含量為40g/l~50g/l，碳酸鈉溶液的濃度控制在溶質(zhì)含量為140g/l~150g/l ;將氯化鎳溶液加熱至80°C以上后向其中緩慢加入碳酸鈉溶液并勻速攪拌，且反應過程中始終保持反應溫度在80°C以上，待反應溶液PH至8.0~8.5時停止加入碳酸鈉溶液，將溶液反應2_3h后過濾，將純凈水加熱至80°C以上后對濾餅進行洗滌，洗至洗液呈中性為止，得到精制碳酸鎳產(chǎn)品; c.硝酸鎳的制備 以試劑級硝酸和步驟b制取的精制碳酸鎳為原料，將硝酸1:1稀釋后加入碳酸鎳，為使碳酸鎳完全反應，反應過程中要進行攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速控制為200-300r/min，溫度控制在50-60°C之間，待溶液pH=3~3.5時停止加入碳酸鎳，反應2h后進行精密過濾，將濾液升溫蒸發(fā)，待硝酸鎳溶液比重至1.65-1.70時停止蒸發(fā)，將蒸發(fā)后的硝酸鎳溶液冷卻結(jié)晶，結(jié)晶溫度控制為25°C~30°C;結(jié)晶完全后，過濾，將得到的硝酸鎳結(jié)晶離心、干燥，即得硝酸鎳產(chǎn)品O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳為原料制備硝酸鎳的方法，其特征在于，步驟a中，具體萃取過程為:將P507萃取劑與磺化煤油按1:3混合后，加入NaOH溶液進行皂化，向皂化后的有機中加入Ni離子濃度為80-100g/L的氯化鎳溶液制取鎳皂，鎳皂后的有機與除硫酸根后的氯化鎳萃前液混合，萃取后得到合格的氯化鎳溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳為原料制備硝酸鎳的方法，其特征在于，步驟c中，硝酸鎳溶液蒸發(fā)過程中要不停攪拌，轉(zhuǎn)速控制為100-200r/min，溫度大于130°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以紅土鎳礦產(chǎn)出的粗氫氧化鎳為原料制備硝酸鎳的方法，其特征在于，步驟c中，將過濾后的母液返回至硝酸鎳溶液中再進行蒸發(fā)結(jié)晶。
【文檔編號】C01G53/00GK103950996SQ201410179628
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】楊志強, 李保平, 邢曉鐘, 陳勝維, 任偉, 時金秋, 王永鑄, 譚衛(wèi)民, 張國勇, 曹增成, 張兵 申請人:金川集團股份有限公司