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镍的溶剂萃取技术
- 2018-12-19 -

作为提高传统冶炼工艺除杂质有效率的重要技术或者做为中间产物的高纯提取技术,可以采用溶剂萃取。要提高镍的纯度,关键是如何除去极难分离的杂质之一-钴。仅就这个意义来说,溶剂萃取法也是提取高纯的一种重要技术。虽然溶剂萃取能从的盐类水溶液中优先有效地除去杂质钻,但是在工业上能够使用的萃取剂种类并不多。

在用溶剂萃取法除去以杂质形态共存于硫酸镍水溶液中的钻时,可以把PC-88A与CYANEX-272两种药剂作为实用萃取剂。不论哪种萃取剂都要用有机溶剂稀释成适当浓度的溶液作为有机相,使之与原料硫酸镍溶液(水相)混合接触。水相中的杂质钻离子通过与有机相的萃取剂生成络合物而被萃取除去进入有机相。

例如在pH5-6的条件下萃取,难以分离除去的钻离子很容易被萃入有机相,而镍离子则留在水相。还可表明,此时如果还有Fe、Zn、Al、Cu、Mn、Mg、Ca等离子也以杂质形态共存,则能与钻一起同时被萃取除去。这样一来,溶剂萃取法便是能将各种杂质同时一起除去的优良精炼法。

氯化镍为中间产物中的另一重要盐类。采用第三级胺类作萃取剂可溶剂萃取除去共存于氯化镍中的杂质钴,用第三级胺类萃取氯化镍溶液中钻的机理是钴的氯络阴离子与在有机溶剂中稀释到适当浓度的第三级胺类生成离子对。

例如,氯离子浓度为280-300g/L的氯化镍溶液中以杂质形态共存的钻可以优先萃取除去进入有机相,而镍留在水相。并且,这时如果还有Zn、Fe、Cu、Mn等杂质共存,则也能与钻一起同时萃取除去。

这样一来,若利用溶剂萃取技术,就可以把硫酸镍或氯化镍溶液中的钻与别的杂质全部同时萃取除去,通过电解还原从精制砍酸镍或氯化镍溶液中得到高于现有纯度的高纯镍。

依据上述分析,将传统冶炼工艺获得的电解镍与氯化镍水溶液分别作为阳极与电解液,而在电解液的净液中使用第三级胺类作萃取剂,如果仅从金属成份来看,电解镍经过精炼能比较容易获得杂质含量从10-20PPm的4个9品级镍。但是如果考虑到气体杂质的话,就很难保证4个9品级。

例如就氢的溶解来看,金属镍并不是生成氢化物后就能高浓度溶解,但比起金属铁与金属钻的溶解度来说就大得多,电解镍中含氢浓度一般为几十PPm。此外,电解镍中通常含氧几十-几百PPm,含氮几十PPm。因此,要获得纯度更高的金属镍就必须除去这些气体成份。为此通常通过真空熔解来脱去气体,但是除氧很难,残氧约为。对此,如果在熔解镍之前先在氢气中加热处理,后进行真空熔解脱气,那么氧、氮、氢的浓度都能降低到几PPm。

用传统镍冶炼法获得的金属镍纯度在。以上,采用包括对净液进行溶剂萃取的电解法将其再精炼,进而在氢处理后进行真空熔解脱去气体,就成为以上的金属镍。

为了制取纯度更高的金属镍,可以考虑使用区域精炼法。如象作为分析用标准而能得到的金属镍就进行了区域精炼,可是尽管如此,品位一般也只是99.995%。

要获得纯度更高的金属镍,用几种不同的精炼法组合起来除去杂质。元素就可以有效地得到高纯提取。而且最后作为杂质残留下来的是气体元素


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