与镍和钴金属一样,镍盐及其氧化物广泛应用于国民经济的各个领域,尤其是电镀、储能电池、玻璃、陶瓷和硬质合金行业。主要产品有硫酸镍、硫酸钴、氯化镍、氯化钴、氧化镍、氧化镍、草酸钴、氧化钴和萘二酸钴等。产品的主要用途列于表1。大多数产品都有国家标准。
表1镍钴盐和其他产品的主要用途
一、镍盐的生产
(1)硫酸镍
硫酸镍的生产因原料不同而采用不同的工艺:
1.以低镍高杂质水溶液(硫酸或氯化介质)为原料时,可采用碳酸盐沉淀,然后用硫酸再溶解、除杂、蒸发结晶。这个过程如图1所示。
图1沉淀再溶解法生产硫酸镍的工艺流程
2.当镍溶液中杂质含量低时,采用萃取除杂,然后结晶沉淀。这个过程如图2所示。
图2萃取法生产硫酸镍的过程
3.当以高冰镍为原料时,采用硫酸浸出和蒸发结晶沉淀,如图3所示。
4.以电解镍或羟基镍球团为原料,采用熔融水淬、高纯硫酸溶解、蒸发结晶生产高品质氢氧化镍的方法制备高纯硫酸镍。
除铜常用铁置换法,除铜后溶液中的Cu控制≤0.008g·∕l,除铁常用黄钾铁矾法。操作条件为:温度90℃,氧化剂氯酸钠用量:Fe2+= (0.3 ~ 0.4) ∶ 1,终点pH≤2.4,除铁后溶液中Fe < 0.5g·∕l,渣中Ni < 2%。
P204通常用于萃取分离镍和钠。萃取过程的pH值为4 ~ 5,总萃取级数为32级,萃余液中镍含量小于0.2g·∕l
蒸发一般分两个阶段进行,第一阶段为真空蒸发,真空度为70 ~ 80 kPa,第二阶段在蒸发器中加热蒸发。
(2)氯化镍
从含镍溶液中制备氯化镍的过程类似于硫酸镍。主要区别是盐酸代替了硫酸。金川公司以高冰镍为原料制备氯化镍的工艺很有特色,流程如图4所示。
图3高冰镍生产硫酸镍流程图
图4高冰镍生产氯化镍流程图
浸出分两个阶段进行。第一阶段通入氯气控制氧化还原电位,使硫化镍完全浸出,硫化铜仅部分浸出。第二阶段用Cu2 ++离子氧化浸出硫化镍,使第一阶段浸出液中的铜完全沉淀。萃取剂是P204。
第二,钴盐
主要钴盐产品有硫酸钴、氧化钴、萘二甲酸钴和草酸钴。制备方法与镍盐相似。
乙酸钴和草酸钴的生产过程分别如图5和图6所示。
图5草酸钴制备工艺流程图
图6制备萘二酸钴的工艺流程图
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