试谈镍电解净化除铜工艺

更新时间:2024-02-23 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:镍是国民经济建设的重要金属材料,广泛运用于机械、航空、化工等领域,是国家的重要战略资源。广阔的镍市场对镍的产品和质量提出了严格要求,在生产历程中,镍电解液的纯度对电镍质量起着决定性作用,必须将镍电解阳极液中的杂质离子除去,而重金属元素铜的净化是保证电镍质量的关键之一。为了全面了解溶液中多种离子的平衡情况,特别是Cu~~(2+)、Ni~(2+)的平衡浓度分布情况,以而能够正确制约除铜历程的工艺条件。本论文以离子的配位络合物与热力学联系出发,浅析铜、镍配位络合物溶液中的平衡浓度,计算出溶液中金属Cu~(2+)、Ni~(2+)及其配位络合离子浓度的分布情况,并分别采取NiS法和置换沉积法除铜使溶液达到镍电解精炼的生产要求。本论文探讨的主要内容及结果如下:1.通过对Cu-Ni-Cl-H_2O系统的热力学浅析与计算,表明在pH<4.5的镍电解阳极液除铁后液中铜主要以Cu~(2+)、CuCl~+和CuCl_(2(aq))的形式有着,镍主要以Ni~(2+)、NiCl+、NiCl_(2(aq))、NiCl_3~-、NiCl_4~(2-)的形式有着。2.针对NiS法和置换沉积法除铜历程进行热力学浅析,以热力学角度论证了采取NiS和置换沉积法除铜的可行性。3.系统考察了用NiS除铜历程中,溶液pH值、反应时间、反应温度、NiS陈化时间和NiS用量对除铜深度及铜渣中铜镍质量比的影响。探讨结果表明:在温度t=85℃的条件下,将除铜剂NiS按其过量1.2倍加入到pH=3.5的镍电解阳极液除Fe后液中,反应2h后,除铜深度可达到3mg/L以下,渣中铜镍质量比大于20,制备的NiS在6h内能保持其良好的活性,满足除铜工艺的要求,并且在除铜历程中无其它杂质离子进入溶液。4.探讨了用置换沉积法除铜历程中,溶液pH值、反应时间、反应温度和S粉用量对除铜深度及除铜渣中铜镍质量比的影响。探讨结果表明:在温度t=90℃的条件下,将除铜剂S粉按其过量1倍和摩尔比Ni:Cu=1:1的高纯镍粉加入到pH=2.5的镍电解阳极液除Fe后液中,反应1.5h后,除铜深度可达到3mg/L以下,渣中铜镍质量比大于20,能够满足镍电解精炼的生产要求。关键词:镍电解阳极液论文除铜论文NiS论文置换沉积法论文热力学浅析论文
本论文由www.808so.com摘要8-9
Abstract9-11
插图索引11-12
附表索引12-13
第1章 绪论13-26
1.1 引言13
1.2 镍的物理化学性质13-14
1.2.1 镍的物理性质13
1.2.2 镍的化学性质13-14
1.3 镍的用途14-15
1.4 镍工业近况15-16
1.4.1 世界镍工业近况15
1.4.2 中国镍工业近况15-16
1.5 镍冶金工艺流程16-18
1.6 镍电解阳极液除铜策略综述18-24
1.6.1 置换法18-19
1.6.2 萃取与离子交换法19-21
1.6.3 硫化法21-24
1.7 课题探讨的主要内容24-26
1.7.1 课题作用24
1.7.2 案例的提出24-25
1.7.3 主要探讨内容25-26
第2章 热力学浅析26-35
2.1 Cu-Ni-Cl-H2O 系统热力学浅析26-31
2.1.1 Cu-Ni-Cl-H2O 系统中各离子浓度的计算26-30
2.1.2 Cu-Ni-Cl-H2O 系统中各离子浓度对数与[Cl]T 浓度的联系30-31
2.2 NiS 除铜热力学浅析31-32
2.3 置换沉积法除铜热力学浅析32-34
2.4 小结34-35
第3章 试验原料、试剂及浅析策略35-39
3.1 试验原料35
3.2 主要实验药品及仪器35-36
3.2.1 主要实验药品35
3.2.2 主要实验仪器35-36
3.3 浅析策略36-39
3.3.1 镍含量的测定36-37
3.3.2 铜含量的测定37-38
3.3.3 其它38-39
第4章 NiS 的制备及其除铜探讨39-51
4.1 NiS 的制备及性质39-41
4.1.1 NiS 的制备策略39
4.1.2 NiS 的性质表征39-41
4.2 NiS 除铜工艺探讨41-43
4.2.1 实验原料41
4.2.2 实验策略41-43
4.3 除铜实验结果与讨论43-50
4.3.1 NiS 用量对除铜效果的影响43-45
4.3.2 NiS 陈化时间对除铜效果的影响45-46
4.3.3 pH 值对除铜效果的影响46-47
4.3.4 反应时间对除铜效果的影响47-48
4.3.5 反应温度对除铜效果的影响48-50
4.4 小结50-51
第5章 置换沉积法除铜51-59
5.1 实验原料51
5.2 实验策略51-53
5.2.1 工艺流程51
5.2.2 操作策略51
5.2.3 实验历程与极差浅析51-53
5.3 除铜实验结果与讨论53-58
5.3.1 S 粉用量对除铜效果的影响53-54
5.3.2 pH 值对除铜效果的影响54-56
5.3.3 除铜温度对除铜效果的影响56-57
5.3.4 反应时间对除铜效果的影响57-58
5.4 小结58-59
第6章 技术浅析比较59-62
结论62-64
参考文献64-68
致谢68-69
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文题目69
下,将除铜剂NiS按其过量1.2倍加入到pH=3.5的镍电解阳极液除Fe后液中,反应2h后,除铜深度可达到3mg/L以下,渣中铜镍质量比大于20,制备的NiS在6h内能保持其良好的活性,满足除铜工艺的要求,并且在除铜历程中无其它杂质离子进入溶液。4.探讨了用置换沉积法除铜历程中,溶液pH值、反应时间、反应温度和S粉用量对除铜深度及除铜渣中铜 WWw.808so.com 808论文查重

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