Гидрометаллургия Ni
Вопрос №14. Гидрометаллургия Ni
Мокрые способы получения Ni имеют меньшее применение. Они специфичны, т.е. пригодны для руд особого состава и выгодны при благоприятных местных условиях. Исп. окисленные руды выщелачивают по сернокислотной схеме в автоклавах при 240 0С и давлении 3800 КПа 30-% H2SO4 для ускорения р-ции. Из осветленного р-ра Ni и Со осаждают сероводородом предварительно восстановив им Fe: Fe3+ +H2S=Fe2+ +2H+ +S
Для полного осаждения NiS и CoS необходима нейтрализация р-ра до pH=2,5. При этом Fe3+ гидролизуется и выпадает в осадок адсорбирующий извлекаемые Ме, при этом 2-х валентное Fe не осаждается H2S. По аммиачной схеме руду, сод. 1,3% Ni, 0,1% Co и 40% Fe обрабатывают в многоподовых печах генераторным газом состава: 28% CO, 5% CO2, 15% H2O, остальное N при 750 0С. Ni и Со восст. до Ме, а Fe до Fe3O4. Осажденный огарок выщелачивают в турбоаэраторах – герметичных пневмомеханических мешалках по р-циям, кот. для Ni, Co, Fe записывают: 2Me+O2+4NH4+ +(2n-4)NH3=2Me(NH3)n2+ +2H2O
"12 Начало развития электротехники" - тут тоже много полезного для Вас.
Ni и Co в аммиакатах могут иметь координационные числа до 6, содержат от 1 до 6 молекул аммиака.
Тонкоизмельченную руду обрабатывают р-ром NH3 и сульфатом аммония в автоклавах под давлением воздуха 560КН/м2. Co, Ni и Cu переходят в р-р в виде аммиакатов:
4NiS*FeS+O2+10H2O+28NH3=4Ni(NH3)52+ +4Fe(OH)3+8S2- +8NH4+
CuFeS2+O2+10H2O+24NH3=4Cu(NH3)42+ +4Fe(OH)3+8S2- +8NH4+
Сульфидная S окисляется до SO, S2O32-, SO42-. Все эти р-ции экзотермичны. Избыток тепла отводят холодильниками, поддерживая t=70-80 0С. Отфильтрованный р-р обрабатывают паром для отгонки NH3, осн. масса Cu выпадает в осадок в виде сульфидов: 2Cu2+ +2S2O32- +2H2O=Cu2S+S+SO42- +4H+, Cu2+ +S2O62- +2H2O=CuS+2SO42- +4H+
Осадок перерабатывается на медь в конвертерах, а Cu2+ ост. в р-ре доп. осаждают в закрытой мешалке H2S. С осадками Cu теряют Ni, поэтому медисто-никелевые руды так перерабатывать невыгодно. Платиноиды остаются в нерастворенном осадке. 2-х и 4-х валентную S доп. окисляют в автоклавах кислородом воздуха при t=250 0С, давлении 5МН/м2. Осн. массу Ni осаждают в автоклаве водородом при 200 0С, давлении 3,5МН/м2. Из р-ров после отделения осадка Ni кристаллизуют сульфат аммония. Извлечение элементов по этой схеме составляет: 90% Ni, 45% Co, 90% Cu, 75% S. Также осущ. переработка медно-никелевого фанштейна с применением экстракции, при этом измельченный фанштейн выщелачивают HCl при 70 0С. Сульфиды Ni, Co растворяются, в осадке ост. Cu2S и платиноиды. Примесь Fe в виде HFeCl4 экстрагируют р-ром триизооктиламина в толуоле. Оба экстракта для извлечения Ме промывают водой. Все это делают в отстойниках. Закись Fe восст. водородом. Ме плавят и гранулируют, получают Ni чистотой 99,7%.