Способ получения чистого никеля сернокислого

 

Изобретение относится к способам получения чистых никельсодержащих солей, в частности сернокислого никеля из отработанных электролитов медной промышленности. Способ заключается в растворении загрязненного никелевого купороса в воде, обработке полученного раствора перекисью водорода, нейтрализации раствора карбонатом никеля в присутствии фосфорсодержащего соединения. В качестве последнего используют фосфорную кислоту или дигидрокалийфосфат, или ортофосфат натрия. Способ позволяет снизить содержание примесей цинка, железа, меди в очищаемом сернокислом никеле. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано при получении чистого никелевого купороса из отработанных электролитов медной промышленности.

Известен способ извлечения никеля из электролитов, включающий окисление, нейтрализацию и выделение никеля в виде сульфат-аммониевой соли. Для этого при нейтрализации вводили аммиак и сульфат аммония [1].

Недостатком этого способа является получение никеля с большим содержанием примесей, т.е. никелевый купорос получается низкого качества из-за присутствия аммониевых соединений.

Также известен способ получения никеля, содержащий растворение грязного купороса, гидрометаллургическую очистку раствора от примесей с использованием соды или сепарированного мела, выпаривание и кристаллизацию [2].

Основным недостатком этого способа являются большие потери (до 30%) никеля с кеком в виде нерастворимых солей никеля. Кроме того, при использовании мела повышается содержание щелочноземельных материалов в корпусе.

Цель изобретения - повышение качества никеля сернокислого (купороса) и снижение потерь никеля в процессе извлечения.

Указанная цель достигается тем, что предложенный способ получения чистого никеля сернокислого содержит растворение грязного никелевого купороса, окисление, глубокую нейтрализацию, фильтрацию и выпаривание, при этом на стадии окисления раствор обрабатывают перекисью водорода, а нейтрализацию проводят карбонатом никеля с добавкой фосфорсодержащих соединений в виде фосфорной кислоты или ее солей.

Предлагаемый способ производства никелевого купороса осуществляется следующим образом. Грязный купорос растворяют в воде до определенной плотности и ведут окисление ионов железа перекисью водорода: H₂O₂ + Fe⁺² + 2H₂_→ Fe⁺³ + 2H₂O.

Затем после окисления раствор подают на глубокую нейтрализацию с одновременным введением в него фосфорной кислоты (H₃PO₄) и карбоната никеля: После нейтрализации раствор фильтруют и подают на вакуум-кристаллизацию. После кристаллизации чистый никель сернокислый отделяют от маточного раствора, упаковывают и взвешивают, а маточный раствор возвращают на вакуум-выпаривание и получение карбоната никеля.

Пример. Получение чистого никеля сернокислого по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. 1 т грязного NiSO₄ растворяют в воде до плотности ρ = 1,25-1,38. Полученный раствор нагревают до температуры 40-60^oC и обрабатывают перекисью водорода (Q = 4-6 дм³). После окисления ионов железа раствор нейтрализуют карбонатом никеля NiCo₃ до pH 5-6. В процессе нейтрализации в раствор вводят концентрированную фосфорную кислоту (5-50 кг) для связывания примесей в труднорастворимые фосфаты.

Длительность процесса окисления длится от 0,5-1 ч, а нейтрализация 1-2 ч. После нейтрализации производится фильтрация и отделение никеля сернокислого от маточного раствора, первый из которых выпаривается, сушится и упаковывается, а второй направляется обратно в технологический цикл.

Использование изобретения позволит за счет введения фосфорных соединений повысить качество очистки никеля от примесей, в частности резко снижается количество цинка, железа и меди, а также уменьшить потери никеля в маточном растворе и увеличить процент выхода его в конечный продукт на 20-30% по сравнению с известными способами производства сернокислого никеля.

Формула изобретения

1. Способ получения чистого сернокислого никеля, включающий растворение грязного никелевого купороса в воде, окисление, нейтрализацию, фильтрацию и выпаривание, отличающийся тем, что на стадии окисления в раствор вводят перекись водорода, а нейтрализацию проводят карбонатом никеля с добавкой фосфорсодержащих соединений.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавки используют фосфорную кислоту.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавки используют дигидрокалий фосфат.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавки используют ортофосфат натрия.