硫化鎳電解精煉(electrorefining of nickelsesquisulphide)以硫化鎳精礦為可溶陽極、經電解精煉獲得純鎳的鎳電解方法。硫化鎳精礦為鎳鋶的分選產物。電解精煉可以製得特號、一號或二號鎳。該方法於20世紀50年代首先在加拿大湯普遜(Thompson)鎳精煉廠實現工業化。中國於70年代開始用於工業生產後，各鎳冶煉廠相繼採用這種工藝。
基本介紹
- 中文名：硫化鎳電解精煉
- 外文名：electrorefining of nickelsesquisulphide
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 範圍：能源
- 屬性：鎳電解方法
簡介,工藝特點,造液,陽極液淨化,
簡介
硫化鎳電解精煉(electrorefining of nickelsesquisulphide)以硫化鎳精礦為可溶陽極、經電解精煉獲得純鎳的鎳電解方法。硫化鎳精礦為鎳鋶的分選產物。電解精煉可以製得特號、一號或二號鎳。該方法於20世紀50年代首先在加拿大湯普遜(Thompson)鎳精煉廠實現工業化。中國於70年代開始用於工業生產後，各鎳冶煉廠相繼採用這種工藝。
工藝特點
與粗鎳電解精煉類似，但也有其特點，主要表現在五個方面。
(1)可溶陽極由硫化鎳澆鑄而成；
(2)由於陽極含硫高，陽極的鈍化程度較粗鎳陽極嚴重，導致電解液的Ni2+和pH迅速降低，為使電解過程中的電解液體積，以及電解液的鎳離子濃度和pH保持在一定範圍，而需設定造液工序。
(3)陽極雜質含量高，電解液淨化工藝複雜。
(4)硫化鎳陽極容易脆裂，除了運輸和裝槽要多加小心外，還需嚴格控制澆鑄後的冷卻速率。
(5)電解液中起提高電導率作用的Na+，隨著電解液中Ni2+的減少會不斷升高，導致陽極電位急劇上升，需定期排除。
電解在流動式隔膜電解槽中進行。主要技術經濟指標與粗鎳電解精煉基本相同。
造液
通常的方法是將一部分陽極液引出，用鹽酸、硫酸或二者的混合酸液將其酸度調整到含游離酸50-55g/L，然後注入不帶隔膜的電解槽中電解。電解槽的陽極可選用較好的殘極、合金陽極或硫化鎳陽極，陰極可用鎳殘極、銅板或石墨。造液過程中應充分利用氫離子陰極極化電位比鎳離子低而平衡電位比鎳正的條件，促進氫離子在陰極上放電，使鑲的陰極電流效率遠低於陽極的電流效率，從而提高電解液中的Ni2+濃度。
陽極液淨化
在電解精煉過程中，隨著硫化鎳陽極陸續溶解和鑲在陰極上的析出，電解液中的雜質和酸度不斷增加，鎳濃度不斷降低。為使電解液保持在最佳狀態，從電解格流出的陽極液須經淨化除雜質、補充鎳量和調整酸度的處理，然後再返回電解槽。陽極液中需除去的雜質有鐵、銅、鈷以及微量的鉛和鋅。淨化方法主要有沉澱法、溶劑萃取法及離於交換法，工業實踐中可以單獨或同時使用這些淨化方法。
溶劑萃取淨化法是利用各種金屬雜質離子被萃取的平衡pH值不同而被分離除去。而在淨化硫酸鹽陽極液時，則多採用酸性磷類萃取劑。
離子交換淨化法用717型陰離子交換樹脂除微量鋅和隔，用701型弱鹼性陰離子交換樹脂除微量鉛效果較好。
