Очистка никелевых растворов

На практике очистку никелевых растворов от меди обычно производят никелевым порошком, получаемым восстановлением закиси никеля. Закись никеля в свою очередь получают обжигом сульфида никеля (никелевый концентрат от разделения медно-никелевого файнштейна или никелевый файнштейн).

Выше было отмечено, что условия обжига и восстановления закиси никеля существенно влияют на активность никелевых порошков. Порошки, полученные восстановлением их твердым восстановителем менее активны, чем порошки, восстановленные газом. Рекомендуют производить обжиг файнштейна при температуре не выше 800 - 900°С. Установлено, что оптимальной температурой восстановления закиси никеля является 700°С. Время восстановления закиси никеля также должно быть оптимальным, так как при длительной выдержке порошка в печи происходит снижение его активности из-за укрупнения частиц. Показана возможность получения активных никелевых порошков путем восстановления карбоната никеля природным газом при температуре 340-350°С, а также восстановлением никеля водородом из аммиачных растворов. Получаемые указанными способами порошки необходимо хранить под слоем воды, так как они на воздухе быстро окисляются.

Своеобразной является технология очистки никелевых растворов от меди на заводах в Порт-Колборне и Томпсоне (Канада). Осаждение меди там ведут никелевыми гранулами, вводимыми в раствор вместе с элементарной серой. Растворы имеют рН = 4,5. При этом протекает совмещенный процесс цементации и сульфидирования меди:

Ni + S + 2Cu2 + Cu + CuS + Ni2 (93)

Для более полного осаждения меди в раствор добавляют небольшое количество сульфида натрия.

Имеются различные технологические схемы очистки никелевых растворов от примесей, отличающихся очередностью операций очистки растворов от железа, меди и кобальта. Имеется по меньшей мере три схемы очистки растворов (в порядке очередности удаления примесей: схема 1: Fe-Cu-Со; схема 2: Cu -Fe-Со; схема 3: Fe-Со-Cu.

В отношении расхода никелевого порошка на цементацию меди схема 2 является наиболее экономичной. Дело в том, что при растворении анодов часть меди переходит в раствор в виде ионов Си (1), на осаждение которых цементацией расходуется в 2 раза меньше никеля:

Cu+0,5 Ni = Cu + 0,5 Ni2

Cu2+Ni= Cu + № 2

В схемах 1 и 3 расход никелевого порошка возрастает еще и потому, что часть металла расходуется на восстановление растворенного хлора, используемого для окисления железа и кобальта.