專利名稱：用鎳銅混合料生產(chǎn)硫酸鎳和硫酸銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于用鎳銅混合料及含鎳銅廢料、廢渣、廢水生產(chǎn)硫酸鎳和硫酸銅的一種方法。
在工業(yè)生產(chǎn)與礦山冶煉中，有許多含鎳銅原料、廢料，所有這些原料都可以加工成硫酸鎳和硫酸銅，但這些原料至今沒有被充分利用。其主要原因是現(xiàn)在分離硫酸鎳和硫酸銅的方法大都根據(jù)Иi(OH)2、Cu(OH)2、ИiCO3、CuCO3或Иis、CuS在沉淀時(shí)的不同PH值加以分離。用這種方法分離硫酸鎳與硫酸銅都要燒堿或純堿或硫化鈉，使硫酸銅化成氫氧化銅、碳酸銅或硫化銅沉淀析出，使其與硫酸鎳溶液分離。采用這種方法在處理含銅量高的原料時(shí)，則產(chǎn)生大量的銅渣，這種渣會(huì)降低鎳的回收率。采用這種方法進(jìn)行鎳銅分離還要消耗大量的輔助原料，生產(chǎn)流程長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大，迫切需要有一種更合理的方法來利用這些原料、廢料。
本發(fā)明的目的是提供一種分離鎳銅混合料的方法。采用這種方法不是加堿調(diào)整硫酸鎳硫酸銅混合溶液的PH值，使銅的化合物沉淀析出，得到硫酸鎳溶液，而是利用暗室結(jié)晶直接分離硫酸鎳和硫酸銅。這種方法可以降低銅鎳消耗，可以減少輔助原料，可以廣泛利用各種鎳銅原料及廢料，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明提出的新方法是發(fā)現(xiàn)有7個(gè)結(jié)晶水的無機(jī)化合物的過飽和溶液具有在靜止的暗室中不會(huì)結(jié)晶析出，只有當(dāng)放液時(shí)的曝光、震動(dòng)影響，才結(jié)晶析出的特性設(shè)計(jì)的。硫酸鎳在31.5℃以上時(shí)為6水化合物，其過飽和溶液在靜止的暗室中能結(jié)晶析出。在31.5℃以下時(shí)因轉(zhuǎn)化為7水硫酸鎳，其過飽和溶液在靜止的暗室中不會(huì)結(jié)晶析出。硫酸銅是5水化合物其過飽和溶液在靜止的暗室中能夠結(jié)晶析出。所以，當(dāng)硫酸鎳和硫酸銅的濃熱溶液在靜止的暗室中冷卻，便會(huì)出現(xiàn)以下情況1、在31.5℃以上時(shí)只析出硫酸銅，沒有析出硫酸鎳，則繼續(xù)冷卻也只析出硫酸銅，硫酸鎳只能以過飽和狀態(tài)留在溶液中，在放出溶液后才析出硫酸鎳，便使硫酸鎳和硫酸銅分離。2、在31.5℃以上時(shí)析出硫酸鎳和硫酸銅的混合料，則在31.5℃以下時(shí)便繼續(xù)析出硫酸銅，硫酸鎳則以過飽和狀態(tài)留在溶液中，在放液時(shí)才析出硫酸鎳。結(jié)晶析出的硫酸鎳和硫酸銅混合料，必須作第2次或更多次的暗室結(jié)晶分離，直至析出硫酸銅時(shí)止，便可使硫酸鎳和硫酸銅分離。
本發(fā)明分離鎳銅混合料的方法是先將混合料用硫酸硝酸酸化成硫酸鎳和硫酸銅的混合熱液，以后將熱液轉(zhuǎn)入暗室冷卻結(jié)晶，在結(jié)晶過程中會(huì)出現(xiàn)兩種情況一是一次結(jié)晶析出硫酸銅，硫酸鎳則以過飽和狀態(tài)留在溶液中，只有在放出溶液以后，才有硫酸鎳結(jié)晶析出，使硫酸鎳和硫酸銅分離。二是多次結(jié)晶析出硫酸銅，一次結(jié)晶析出不是硫酸銅而是硫酸鎳和硫酸銅的混合料，便需作第2次以致多次暗室結(jié)晶，直至結(jié)晶析出硫酸銅時(shí)止，每次暗室結(jié)晶后放出溶液時(shí)都有7水硫酸鎳從其過飽和溶液中結(jié)晶析出，使硫酸鎳和硫酸銅分離。
暗室結(jié)晶分離硫酸鎳和硫酸銅的次數(shù)由原料的鎳銅比例、溶液濃度及結(jié)晶時(shí)的溫度而定。原料中銅的比例越大，結(jié)晶次數(shù)越少;溶液濃度越大，結(jié)晶次數(shù)越多;結(jié)晶時(shí)室溫越低，結(jié)晶次數(shù)越少。
暗室結(jié)晶分離出來的粗硫酸銅，經(jīng)過水洗或重結(jié)晶含量可達(dá)96%以上，附合國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。暗室結(jié)晶分離出來的粗硫酸鎳，含量達(dá)96.5%，要作精制處理。處理方法是先將粗硫酸鎳加水溶解，以后加碳酸鎳，調(diào)整溶液的PH值，使碳酸銅沉淀析出，再經(jīng)過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶便能得到含量為98%以上的硫酸鎳。
下面提供一個(gè)用本法進(jìn)行鎳銅分離的實(shí)施例附圖
是鎳銅分離實(shí)施例的生產(chǎn)流程圖。
本實(shí)施例取由硫酸鎳200克、硫酸銅100克組成的鎳銅混合料300克，在室溫為22℃進(jìn)行靜止暗室結(jié)晶分離硫酸鎳與硫酸銅，具體記錄于下第一次分離上述混合料加水加熱至完全溶解，得混合熱液280毫升，以后轉(zhuǎn)入暗室靜止冷卻結(jié)晶，經(jīng)18小時(shí)后，進(jìn)行固液分離，得溶液200毫升與一些硫酸鎳、硫酸銅混合料。溶液曝光5小時(shí)后，析出粗硫酸鎳21.6克，含量96.3%，析硫酸鎳后的母液作第二次分離用。
第二次分離用第一次分離所得的混合料與析硫酸鎳后的母液加水加熱至完全溶解，得濃熱溶液280毫升，以后轉(zhuǎn)入暗室結(jié)晶，經(jīng)18小時(shí)后進(jìn)行固液分離，得溶液220毫升及一些硫酸銅硫酸鎳混合料。溶液曝光5小時(shí)后析出粗硫酸鎳22.5克，含量為96.5%，析硫酸鎳后母液作第三次分離用。
第三次分離用第2次分離所得的混合料與析硫酸鎳后的母液混合，加熱至完全溶解，得濃熱液230毫升，以后轉(zhuǎn)入暗室靜止冷卻結(jié)晶，經(jīng)18小時(shí)后進(jìn)行固液分離，得硫酸銅47克，含量為95%，溶液200毫升。溶液曝光5小時(shí)后得粗硫酸鎳22克，含量96.6%，析硫酸鎳后母液為185毫升，此母液作第2輪生產(chǎn)用。
上述粗硫酸鎳與粗硫酸銅的提純通過以上3次分離，共得粗硫酸鎳67.1克，平均含量為96.5%，粗硫酸銅47克，含量95%。粗硫酸鎳加碳酸鎳(系外加料)處理，得精制硫酸鎳66克，含量99.5%。粗硫酸銅經(jīng)水洗處理得45克，含量96.3%。
綜上所述，用暗室結(jié)晶法分離硫酸鎳和硫酸銅以代替用調(diào)整PH值法分離硫酸鎳與硫酸銅具有以下優(yōu)點(diǎn)1、堿、硫酸消耗量降低用暗室結(jié)晶法分離硫酸銅不消耗堿，只需酸化時(shí)的一番硫酸。分離硫酸鎳只需計(jì)算量3%的堿與一番硫酸。調(diào)整PH值法要消耗鎳銅計(jì)算量120%的堿與2倍硫酸。
2、鎳、銅原料消耗低暗室結(jié)晶法，除操作上損耗極少量的鎳銅外，在生產(chǎn)過程中不消耗鎳銅原料。調(diào)整PH值法，工藝流程長(zhǎng)、操作損耗大。在生產(chǎn)過程中水洗排鈉鹽時(shí)要溶解損失鎳銅鹽。在調(diào)整溶液PH值時(shí)銅堿中夾帶鎳堿要有鎳銅消耗，特別是處理含銅量高的原料時(shí)，消耗更大。
3、工藝流程簡(jiǎn)單暗室結(jié)晶法除用一般的酸化結(jié)晶設(shè)備外，只需增加暗室，作逐步的結(jié)晶分離。調(diào)整PH值法除用一般的酸化結(jié)晶設(shè)備外，還要增加堿化，水洗再酸化設(shè)備，且生產(chǎn)流程長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大。
4、廢渣、廢水極少暗室結(jié)晶法鎳銅可以全部回收，很少廢渣、廢水。調(diào)整PH值法，有大量的鈉鹽廢水，還有鎳銅廢渣。
權(quán)利要求
1.一種用鎳銅混合料生產(chǎn)硫酸鎳和硫酸銅的方法，其特征是1、將鎳銅混合料用硫酸、硝酸、酸化成硫酸鎳和硫酸銅混合熱液。2、將混合熱液轉(zhuǎn)入暗室靜止冷卻結(jié)晶析出粗硫酸銅。3、放出析硫酸銅后的溶液，便析出粗硫酸鎳。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的用鎳銅混合料生產(chǎn)硫酸鎳和硫酸銅的方法，其特征是一(2)所述的將混合液轉(zhuǎn)入暗室靜止冷卻結(jié)晶析出粗硫酸銅的過程可以是一次或多次。
全文摘要
本發(fā)明是一種用鎳銅混合料生產(chǎn)硫酸鎳與硫酸銅的新方法。其特征是首先將混合料加硫酸、硝酸、酸化成硫酸鎳和硫酸銅的混合熱液，以后轉(zhuǎn)入暗室靜止冷卻，使硫酸銅結(jié)晶析出，硫酸鎳則在放出溶液以后析出，使硫酸鎳與硫酸銅分離。用這種方法分離硫酸鎳與硫酸銅，工藝簡(jiǎn)單，原料利用率高，輔助原料消耗少，可以降低硫酸鎳和硫酸銅的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C01G3/10GK1082512SQ92105548
公開日1994年2月23日 申請(qǐng)日期1992年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月6日
發(fā)明者潘同漢 申請(qǐng)人:潘同漢