文档介绍：冶
金
过
程
新
进
展
学院:冶金与化学工程学院
班级:冶金093班
学号 9号
姓名:
指导老师:
镍的回收
摘要:介绍了近些年来综合利用与再生回收我国镍资源以及从含镍废旧金属化合物或从含镍渣和电镀液沉淀物中回收镍的工艺技术。镍的性质及用途,镍的电解工艺及主要控制条件,镍电解液中除去各种杂质的研究与开发进展。
关键字:镍;镍的电解;镍渣;硫酸镍渣;萃取等。
一. 概述
镍的性质
镍为银灰色,具有磁性,在大气中不易生锈,能抵抗碱腐蚀,镍的熔点为1453,沸点约为2800。在高温下与***生成NiCl2,盐酸和硫酸对镍的作用比铁慢,浓***可使镍钝化。镍可与***化合生成 Ni2As3,因此,物料中有***和,镍将与***化合入黄渣中,可在黄渣中提取镍。镍有三种化合物,即NiO、Ni3O4和Ni2O3,能溶于FeCl3和NaClO3溶液中,Ni2O3在500 ℃时离解为Ni3O4,若温度升高则生成NiO,NiO易被氢气、碳和CO还原,NiO也能溶于H2SO4,H2SO3、HCl和HNO3,用碱中和后可生成Ni(OH)2沉淀,它可进一步氧化成Ni(OH)3,它是一种氧化剂;NiCO3和Ni(NO3)2可分解为Ni2O3,NiSO4时制造电镀液的材料,Ni(NO3)2 在陶瓷工业做棕色颜料。镍是一种质坚硬而耐腐蚀的重金属,常用于电镀大量含镍废水,会对环境造成严重污染。在镀镍漂洗废水中,含有大量的硫酸镍和***化镍,镍的化合物能刺激人体的精氨酶、羧化酶,引起各种炎症,伤害心肌和肝脏。同时,镍还是1 种致癌物质。因此探索1 种有效而又经济的含镍废水处理方法对环境保护意义重大。目前,对于含镍电镀废水的处理方法主要有化学法、离子交换法、蒸发浓缩法、吸附法、膜分离技术及生物法等
制备各种类型的合金、如各种镍铁合金、镍铬合金,硬质合金,耐热、耐酸合金,不锈钢等,电视、雷达、原子能、遥控技术等,可以做粉末冶金材料和石化工业的催化剂。
包括各种合金材料废弃料,以及催化剂,另外,在有色金属冶金净化液中的副产品----净化溶液产生的各种盐类、渣类,如NiSO4渣、硫化镍、Ni2As3渣,电化工业废水净液中和沉淀渣等。
含镍渣和电镀液沉淀物一般含水高(60-80%),采用湿法处理则经济上不合算。因此常采用火法处理。
首先对物料进行脱水,然后制团或烧结成块料,然后在熔炼炉中熔炼成低冰镍,铜和金、银液富集在镍冰铜中。
技术条件控制:
(1)对物料进行干燥,在1150-1200温度下进行焙烧,物料焙烧前,按渣配料,加入部分黄铁狂烧渣粉代替铁使用。另外根据物料中的SiO2、CaO情况,给予补充。然后混合进行焙烧。其目的是让其结块,二是使红粉中的Fe2O3或Fe3O4离解成FeO造渣,致使物料中Ni2S3离解为NiS,部分氧化成NiO存在于焙烧块中。
(2)焙烧块若用鼓风炉熔炼,在熔炼温度为1300-1380 条件下烧结块中的镍被还原硫化,使镍进入冰铜:
3NiO+9CO+2SO3=Ni3S2+9CO2
3NiO·SiO2+9CO+2SO3=Ni3S2+3SiO2+9CO2
FeO+4CO+SO3=FeS+4CO2
1/2Fe2SiO4+4CO+SO3=FeS+1/2SiO2+4CO
在熔炉的本床中,也存在交互反应:
2FeS+3NiO+Fe=Ni+3FeO
NiO+Fe=Ni+Fe0
2NiO·SiO2+2Fe=2Ni+Fe2SiO2+SiO2
此类物料中均有铜,铁伴生,经磨碎成粉料,然后经焙烧脱硫,再进行浸出。
(1)液固比为4:1,温度为60-80度.
(2)机械搅拌,转速200r/min.
(3)标准状态下鼓风量为250-300立方米/h.
(4)酸度,根据物料含酸量确定,最终pH值为4左右,加硫酸时,
应慢慢滴入,使其过程缓慢反应。
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
NiO+H2SO4=NiSO4+H2O
Ni3S2+H2SO4+1/2O2=NiSO4+2NiS+H2O
NiS+H2SO4=NiSO4+H2S
Ni+CuSO4=NiSO4+Cu
4FeSO4+2HSO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O
Fe2(SO4)3+6H2O=2Fe(OH)3+3H2SO4
3CuSO4+4H2O=CuSO4·2Cu(OH)2+2H2SO4
萃取分离铜
溶液中含有一定量的铜,用P204-Na萃取铜,萃余液分离镍、钴,先用P507-Na萃铜和钴,采用H2S