镍钴盐类及其他产品的生产工艺

镍钴盐类和氧化物与镍钴金属一样，被广泛应用于国民经济的各个领域，特别是电镀、储能电池、玻璃、陶瓷及硬质合金等行业，主要产品包括：硫酸镍、硫酸钴、氯化镍、氯化钴、氧氧化亚镍、氧化亚镍、草酸钴、氧化钴及萘酸钴等。产品的主要用途列于表1。大多数产品已有国家标准。

表1  镍钴盐类和其他产品的主要用途

一、镍盐的生产

（一）硫酸镍

硫酸镍的生产因原料不同而采用不同工艺：

1、以低镍高杂水溶液（硫酸或氯化介质）作原料时，可采用碳酸盐沉淀，再用硫酸重溶，除杂后蒸发结晶，流程如图1所示。

图l  沉淀重溶法生产硫酸镍流程

2、镍溶液中含杂质较低时采用萃取除杂后结晶沉淀，流程如图2所示。

图2  萃取法生产硫酸镍流程

3、以高镍锍作原料时采用硫酸浸出、蒸发结晶沉淀，如图3所示。

4、以电镍或羟基镍丸为原料，采用熔化水淬、高纯硫酸溶解、蒸发结晶工艺，制备高纯硫酸镍，供生产优质氢氧化镍。

除铜常用铁置换法，控制除铜后液中Cu≤0.008g∕L。除铁常用黄钠铁矾法，操作条件为：温度90℃，氧化剂氯酸钠用量：Fe^2＋＝（0.3～0.4）∶1，最终pH≤2.4，除铁后液含Fe＜0.5g∕L，铁渣中含Ni＜2%。

萃取分离时常用苹取剂是P204，分离镍和钠。萃取过程pH＝4～5，萃取总级数32级，萃余液中含Ni＜0.2g∕L。

蒸发一般分两段进行，前一段为真空蒸发，真空度为70～80kPa，后一段为蒸发釜加热蒸发。

（二）氯化镍

从含镍溶液中制备氯化镍的流程与硫酸镍相似，主要区别是盐酸代替硫酸。金川公司以高镍锍为原料制取氯化镍的工艺很有特色，流程如图4所示。

图3  高镍锍生产硫酸镍流程图

图4  高镍锍生产氯化镍流程图

浸出分两段进行，第一段通氯气，控制氧化还原电位，使硫化镍完全浸出，硫化铜仅部分被浸出；第二段利用Cu^2＋离子氧化浸出硫化镍，使一段浸出液中的铜完全沉淀。除杂萃取剂为P204。

二、钴盐

主要钴盐产品有硫酸钴、氧化钴、萘酸钴及草酸钴等。制取方法与镍盐相似。

茶酸钴和草酸钴生产流程分别示于图5和图6。

图5  制取草酸钴流程简图

图6  制取萘酸钴流程简图