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智能化选矿 2024-09-30 20:31:18

硫酸镍和氨水反应现象(硫酸镍硫酸钴分离)

一、硫酸硫酸硫酸镍硫酸锰硫酸钴混合物特性

配电镀溶液不是镍和镍硫按1升水用多少料计算的,而是氨水按1升溶液中含多少料计算的,因为料中含有一定量的反应分离水,化学上叫做结晶水,现象比如六水硫酸镍,酸钴1个分子中就含6个分子的硫酸硫酸水,如果用1升水配制,镍和镍硫配成溶液后体积就要超过1升了。氨水正确的反应分离方法应该是先用700毫升左右的水,加热至50℃左右,现象加进料,酸钴搅拌溶解,硫酸硫酸再加水至1升。镍和镍硫镀金刚石的氨水溶液大致配方是(主要料):硫酸镍250克/升,氯化镍40,硼酸35,硫酸钴15,如果用镍钴锰合金镀液,硫酸钴可以将到4-5,另加硫酸锰1-2。记住,配方中每升含多少料,不是指每升水用多少料,而是每升溶液含多少料。

二、鉴别氯化亚铁,氯化铬,硫酸钴, 硫酸镍

加过量氨水

氯化亚铁的现象是生成白色沉淀立即变绿,转变为红褐色

氯化铬的现象就是产生沉淀,将沉淀放置在氢氧化钠,

得到绿色溶液,加入次氯酸钠,生成黄色溶液

黄色溶液颜色很深,稀释10000倍仍能看见颜色

生成沉淀,后溶解的是硫酸钴,硫酸镍

其中硫酸钴生成的溶液呈红棕色,加入双氧水,生成惰性络合物,

此络合物加入过量氢氧化钠也不会有现象

硫酸镍生成的溶液加入过量氢氧化钠,氢氧化镍析出

三、钴的制备方法

钴的制备一般先用火法将钴精矿、砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状态,然后再用湿法冶炼方法制成氯化钴溶液或硫酸钴溶液,再用化学沉淀和萃取等方法进一步使钴富集和提纯,最后得到钴化合物或金属钴。

钴矿物的赋存状态复杂,矿石品位低,所以提取方法很多而且工艺复杂,回收率较低。钴矿的选矿对一般是将钴矿石通过手选、重选、泡沫浮选可提取到含钴15~25%的钴精矿。钴精矿冶炼方法主要有硫化镍矿冶炼和砷钴矿冶炼。

硫化镍矿制备

硫化镍精矿一般含镍4~5%,含钴0.1~0.3%。镍的火法熔炼过程中,由于钴对氧和硫的亲合力介于铁镍之间在转炉吹炼高冰镍时,可控制冰镍中铁的氧化程度,使钴富集于高冰镍或富集于转炉渣,分别用下述方法提取:

1、富集于高冰镍中的钴,在镍电解精炼过程中,钴和镍一起进入阳极液。在净液除钴过程中,钴以高价氢氧化钴的形态进入钴渣,钴渣含钴6~7%,含镍25~30%。从此种钴渣提钴的一种方法是:将钴渣加入硫酸溶液中,通二氧化硫使之溶解,制得含硫酸镍、硫酸钴和少量铜、铁、砷、锑等杂质的溶液;再用活性镍粉置换除去铜;通空气,氧化水解除去铁,通氯气氧化,加苏打中和沉淀钴,若所得氢氧化钴含镍较高,可再次溶解、沉淀分离钴镍,使其含镍小于1%;经煅烧制得氧化钴出售,也可将氧化钴制成粗金属钴,经电解精炼得电解钴。加拿大和苏联的镍厂都用此法回收钴。中国的工厂也有类似作法。从钴渣提钴的另一种方法是以亚硫酸钠作还原剂,将钴渣溶解于硫酸溶液中,得到含硫酸镍、硫酸钴和少量铜、铁、锰、锌等杂质的溶液,而后用黄钠铁矾法除去溶液中的铁,用烷基磷酸类如:二-2-乙基己基磷酸(D-2-EHPA)或其他烷基磷酸酯类萃取剂萃取其中的铜、铁、锰、锌等,并分离钴镍。萃取过程中获得的氯化钴溶液,用氟化铵除钙、镁后,再用草酸铵沉淀钴。所得草酸钴在450℃下煅烧,得到的氧化钴粉,可作为最终产品,也可用氢还原法制取金属钴粉。

2、富集于炼镍转炉渣中的钴,在还原硫化熔炼过程中,与镍一起转入钴冰铜。转炉渣成分一般为:钴0.25~0.35%,镍1~1.5%;钴冰铜成分一般为:钴1~1.5%,镍5~13%。钴冰铜可以直接浸取(常压或加压酸浸),也可以将钴冰铜焙烧成可溶性化合物后再酸浸。浸出液可按钴渣提钴工艺流程处理。

加拿大舍利特高尔顿公司(Sherritt Gordon MinesLtd)用高压氨浸法处理硫化镍精矿和高冰镍时,钴留于镍的氢还原尾液中,通硫化氢于尾液,得硫化钴和硫化镍的混合沉淀物。此混合物用硫酸高压浸出、净化除杂质后,通氧、加氨、加压,使二价钴氧化成可溶性的[Co(NH₃)₅·H₂O]2(SO₄)₃,而镍则以镍铵硫酸盐形态沉淀出来,实现镍钴分离,溶液用高压氢还原产出钴粉,也可用萃取法净液、分离出镍后电积得电钴。含钴黄铁矿提钴世界上从含钴黄铁矿中提钴较有代表性的工厂是芬兰科科拉钴厂( Kok-kola Cobalt Plant),精矿焙烧脱硫后,再配以部分精矿在流态化炉内进行硫酸化焙烧,再经浸出、浓密、洗涤,浸出液通硫化氢使钴呈硫化钴沉淀。再利用上述舍利特高尔顿的高压浸出法和高压氢还原法生产钴粉。

中国含钴黄铁矿的钴品位较低,仅为0.02~0.09%。浮选产出的钴硫精矿含钴0.3~0.5%,硫30~35%,铁35~40%。钴硫精矿在流态化焙烧炉内于580~620℃下进行硫酸化焙烧,使钴、镍、铜等金属转化为可溶性的盐类。焙砂用水或稀硫酸浸出,用氯酸钠将浸出液中的铁氧化成高价铁后,用脂肪酸钠依次萃取铁和铜。然后,通入氯气使钴氧化,加碱水解生成高价氢氧化钴沉淀,而与镍分离。在反射炉内使氢氧化钴脱水、烧结,烧结块配以石油焦和石灰石在三相电弧炉内还原熔炼成粗金属钴。粗钴浇铸成阳极,进行隔膜电解,得到纯度较高的金属钴。钴硫精矿也可先经900~950℃氧化焙烧,再配以氯化钠或氯化钙以及少量的钴硫精矿于 680℃下进行硫酸化氯化焙烧。焙砂按上述流程提钴。

砷钴矿制备

砷钴矿经选矿得到含钴10~20%的精矿,其中含砷20~50%。处理砷钴矿的方法主要有两种,一种是先用火法熔炼产出砷冰钴,再用湿法提钴。另一种是用加压浸出法制得含钴溶液,再从中提取钴。中国采用前者:将精矿配以焦炭和熔剂在反射炉或电炉内熔炼,使部分砷呈三氧化二砷挥发,产出砷冰钴(旧称黄渣)。如原料含硫高,还产出部分钴冰铜。砷冰钴和钴冰铜磨细后焙烧,进一步脱砷和硫;焙砂用稀硫酸浸出,用次氯酸钠氧化浸出液中的铁,再用苏打调整pH为3~3.5,使铁成为氧化铁和砷酸铁沉淀。滤液用铁屑置换除铜后,用次氯酸钠使钴氧化,加碱水解生成高价氢氧化钴沉淀而与镍分离。所得氢氧化钴在反射炉内于1000~1200℃下煅烧,获得氧化钴,并使其中的碱式硫酸盐分解,将硫除去。然后配入木炭,在回转窑内于1000℃左右还原成金属钴粉。也可将氢氧化钴熔炼成粗金属钴,再进行电解得电钴。焙砂的浸出液也可和前述硫化镍矿提钴一样,采用萃取法净液分离提钴。

加压酸浸法处理砷钴精矿是将精矿用稀硫酸浆化,用高压釜浸出,操作压力35公斤力/厘米²,温度190℃,浸出时间3~4小时,钴的浸出率95~97%。浸出液除砷、铁、铜、钙等杂质后,加入液氨,使钴形成钴氨络合物,在高压釜内,用氢还原得到钴粉,操作压力50~55公斤力/厘米²,温度190℃。此法流程简单,回收率高,劳动条件好。铜钴矿提钴扎伊尔的卢伊卢厂( Luilu CobaltPlant)是世界上处理铜钴矿最大的钴厂。铜钴矿经选矿获得氧化精矿和硫化精矿。氧化精矿品位为:铜25%,钴1.5%;硫化精矿品位为:铜45%,钴2.5%。首先将硫化精矿在流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧,然后将焙砂和氧化精矿一起用铜电解废液浸出。氧化精矿中的钴主要呈三价氧化物形态,在硫酸中溶解度很小,但在铜电解废液中可由其中的亚铁离子将钴还原,溶于电解废液中,Co₃(不溶性) Fe₂→Co₂(可溶性)Fe₃。钴的浸出率可达95~96%。含钴和铜的浸出液用电解法析出铜,而钴和其他金属杂质留在溶液中。除杂质后,将溶液中的钴用石灰乳沉淀为氢氧化钴,再溶于硫酸中,得到高浓度的硫酸钴溶液,最后用不溶阳极电积金属钴。

四、硫酸镍 硫酸钴 硫酸锌 氨水等化工原料对人体的危害

1、化学品中文名称:硫酸镍化学品英文名称: nickel sulfate或者nickel monosulfate hexahydrate技术说明书编码: 1626 CAS No.: 10101-97-0分子式: NiSO4.6H2O分子量: 262.86有害物成分:CAS No.硫酸镍:10101-97-0主要成分:纯品外观与性状:绿色结晶,正方晶系。沸点(℃): 840(无水)相对密度(水=1): 2.07溶解性:易溶于水,溶于乙醇,微溶于酸、氨水。主要用途:主要用于电镀工业及制镍镉电池和其他镍盐,也用于有机合成和生产硬化油作为油漆的催化剂。禁配物:强氧化剂。

健康危害:吸入后对呼吸道有刺激性。可引起哮喘和肺嗜酸细胞增多症,可致支气管炎。对眼有刺激性。皮肤接触可引起皮炎和湿疹,常伴有剧烈瘙痒,称之为“镍痒症”。大量口服引起恶心、呕吐和眩晕。环境危害:对环境有危害,对大气可造成污染。燃爆危险:本品不燃,具刺激性。

急救措施:

皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。食入:饮足量温水,催吐。洗胃,导泄。就医。

2、化学品中文名称:硫酸钴化学品英文名称: cobalt sulfate中文名称2:赤矾英文名称2: cobaltous sulfate技术说明书编码: 2538 CAS No.: 10124-43-3分子式: CoSO4·7H2O CoSO4分子量: 281.15硫酸钴分子结构155

有害物成分 CAS No.硫酸钴 10124-43-3

危险性类别:侵入途径:健康危害:本品粉尘对眼、鼻、呼吸道及胃肠道粘膜有刺激作用。引起咳嗽、呕吐、腹绞痛、体温上升、小腿无力等。皮肤接触可引起过敏性皮炎、接触性皮炎。环境危害:对环境可能有危害,对水体可造成污染。燃爆危险:本品不燃,有毒,具刺激性。

急救措施:

皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:饮足量温水,催吐。就医。

3、化学品中文名称:硫酸锌化学品英文名称: zinc sulfate heptahydrate

[1]中文名称2:皓矾英文名称2: zinc vitriol技术说明书编码: 2535 CAS No.: 7446-20-0分子式: ZnSO4分子量: 287.54水溶液无色无味

有害物成分 CAS No.硫酸锌 7446-20-0

危险性类别:侵入途径:健康危害:本品对眼有中等度刺激性,对皮肤无刺激性。误服可引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻等急性胃肠炎症状,严重时发生脱水、休克,甚至可致死亡。环境危害:对环境有危害,对水体可造成污染。燃爆危险:本品不燃,具刺激性。

急救措施:

皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。

4、中文名称:氨水、一水合氨中文别名:阿摩尼亚水英文别名:Ammonium Hydroxide; Ammonia Water分子式 NH3·H2O相对分子质量 35.045

性状:无色透明液体。为氨的水溶液。易挥发逸出氨气,有强烈的刺激性气味。能与乙醇混溶。呈弱碱性。能从空气中吸收二氧化碳。与硫酸或其他强酸反应时放出热。与挥发性酸放在近处能形成烟雾。相对密度(d2525)0.90。中等毒,半数致死量(大鼠,经口)350mG/kG。有腐蚀性。催泪性。

侵入途径:吸入、食入。健康危害:吸入后对鼻、喉和肺有刺激性引起咳嗽、气短和哮喘等;可因喉头水肿而窒息死亡;可发生肺水肿,引起死亡。氨水溅入眼内,如不采取急救措施,可造成角膜溃疡、穿孔,并进一步引起眼内炎症,最终导致眼球萎缩而失明。皮肤接触可致灼伤。慢性影响:反复低浓度接触,可引起支气管炎。皮肤反复接触,可致皮炎,表现为皮肤干燥、痒、发红。

紧急处理:

吸入:迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。误食:误服者用水漱口,给牛奶或蛋清。就医。皮肤接触:立即脱去被污染衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

五、硫酸镍,硫酸钴和硫酸铝和氢氧化钠,氨水怎么反应

硫酸镍,硫酸钴和硫酸铝和氢氧化钠,氨水怎么反应

加过量氨水氯化亚铁的现象是生成白色沉淀立即变绿,转变为红褐色氯化铬的现象就是产生沉淀,将沉淀放置在氢氧化钠,得到绿色溶液,加入次氯酸钠,生成黄色溶液黄色溶液颜色很深,稀释10000倍仍能看见颜色生成沉淀,后溶解的是硫酸钴,

硫酸镍其中硫酸钴生成的溶液呈红棕色,加入双氧水,生成惰性络合物,此络合物加入过量氢氧化钠也不会有现象硫酸镍生成的溶液加入过量氢氧化钠,氢氧化镍析出

参考资料:湿法冶金