專利名稱：硫酸鎳的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕法冶金及化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硫酸鎳的制備方法。
背景技術(shù)：
鎳氫電池(Ni-MH電池)由于具有使用壽命長、能量密度高、可快速充電、無記憶效應(yīng)及無鎘污染，有“綠色電池”之稱等優(yōu)點(diǎn)，近年來得到了迅速的發(fā)展。作為一種便攜式可重復(fù)使用的能源，Ni-MH電池在醫(yī)療設(shè)備、激光器儀表、移動燈具、通訊儀器、液晶電視機(jī)、電動玩具、數(shù)碼產(chǎn)品等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著Ni-MH電池使用量的增加，廢電池引起的環(huán)境問題及鎳資源的浪費(fèi)問題已越來越受到人們的重視。我國每年有約2億安時的Ni-MH電池失效，如果不加以回收利用，會有約2000t的金屬鎳?yán)速M(fèi)掉。而且鎳具有致癌性，對水生物有明顯危害，對環(huán)境有較大的污染。同時，鎳鹽會導(dǎo)致過敏性皮炎，對人體也具有危害。從提高資源利用率和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)等方面考慮，廢Ni-MH電池的回收利用具有重要的意義。因此，人們對利用廢Ni-MH電池的材料制備硫酸鎳的方法進(jìn)行了一些研究。但是，傳統(tǒng)的硫酸鎳制備方法得到的硫酸鎳純度不高。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種純度較高的硫酸鎳的制備方法。一種硫酸鎳的制備方法，包括如下步驟步驟一、提供鎳原料；步驟二、將所述鎳原料與硫酸混合，調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為O. 5^2. 5，充分反應(yīng)后過濾并保留第一濾液；步驟三、向所述第一濾液中加入硫化鈉，調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為I. (Γ4. 5，充分反應(yīng)后過濾
并保留第二濾液；步驟四、向所述第二濾液中加入雙氧水，調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為3. 5^5. 5，充分反應(yīng)后過濾
并保留第三濾液；步驟五、向所述第三濾液中先加入硫酸錳直至Mn2+的濃度為O. 2g/L以上，接著加入可溶性過硫酸鹽，調(diào)節(jié)終點(diǎn)PH為3. 5^5. 5，充分反應(yīng)后過濾并保留第四濾液；步驟六、向所述第四濾液中加入磷酸，調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為6. 2飛.5，充分反應(yīng)后過濾并保留第五濾液；步驟七、向所述第五濾液中加入氟化鈉，調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為5. 5飛.5，充分反應(yīng)后過濾并保留第六濾液；步驟八、調(diào)節(jié)所述第六濾液pH為:Γ4，蒸發(fā)濃縮后，冷卻至40°C 45°C結(jié)晶，得到硫酸鎳。在一個實(shí)施例中，步驟一中，所述鎳原料為鎳氫電池的廢正極材料或粗制碳酸鎳。在一個實(shí)施例中，步驟二中，所述硫酸的加入量為理論值的I. 5倍 I. 5倍。
在一個實(shí)施例中，步驟二中，反應(yīng)溫度為25 °C 90 V,液固比為
3.5kg/lkg 4. 5kg/lkg。在一個實(shí)施例中，步驟三中，所述硫化鈉的用量為理論值的I. 5倍 3倍，反應(yīng)溫度為 75 °C 95°C。在一個實(shí)施例中，步驟四中，所述雙氧水的用量為理論值的I. 5倍 2. 5倍，反應(yīng)溫度為70°C 95°C。在一個實(shí)施例中，步驟五中，所述可溶性過硫酸鹽為過硫酸鈉或過硫酸銨。在一個實(shí)施例中，步驟五中，所述可溶性過硫酸鹽的用量為理論值的3. 5倍 5. 5倍，反應(yīng)溫度為90°C 95°C。在一個實(shí)施例中，步驟六中，所述磷酸和所述第四濾液中的鋅的重量比為6 8:1，所述溫度為90°C 95°C。在一個實(shí)施例中，步驟七中，所述氟化鈉的用量為理論值的2. 5倍I. O倍，溫度為900C 95O。上述硫酸鎳的制備方法通過采用硫酸浸出鎳原料中的金屬離子，接著采用硫化沉淀法除銅，針鐵礦法除鐵，采用加入可溶性過硫酸鹽氧化沉淀法除錳，磷酸沉淀法除鋅，氟化物沉淀法除鈣和鎂，從而制備出適用于生產(chǎn)球形氫氧化鎳的電池級硫酸鎳，相對于傳統(tǒng)的硫酸鎳的制備方法，上述方法制備得到的硫酸鎳純度較高。


圖I為一實(shí)施方式的硫酸鎳的制備方法的流程圖；圖2為如圖I所示的硫酸鎳的制備方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。如圖I和圖2所示的一實(shí)施方式的硫酸鎳的制備方法，包括如下步驟S10、提供鎳原料。鎳原料可以是在制造鎳氫電池過程中產(chǎn)生的大量的廢正極材料或粗制碳酸鎳，也可以是其他含有NiCO3或Ni (OH)2的廢料或礦物。S20、將SlO得到的鎳原料與硫酸混合，調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為O. 5^2. 5，充分反應(yīng)后過濾并
保留第一濾液。浸出過程中，以Ni (OH)2和NiCO3為例進(jìn)行說明，Ni (OH)2和NiCO3的浸出反應(yīng)方程式如下Ni (OH) 2+H2S04=NiS04+2H20 ；NiC03+H2S04=NiS04+H20+C02 。硫酸用量可以為理論值的1. 5倍 2. 5倍。硫酸可以為工業(yè)硫酸。·浸出過程中，反應(yīng)溫度可以為25°C 90°C,液固比可以為3. 5kg/lkg 4. 5kg/lkg。
過濾的操作可以采用壓濾。鎳原料與硫酸混合后，浸出鎳原料中鎳離子、銅離子、鐵離子、錳離子、鋅離子、鈣離子和鎂離子等金屬。過濾后得到含有鎳離子、銅離子、鐵離子、錳離子、鋅離子、鈣離子和鎂離子的第一濾液。S20中，鎳的回收率為99. 62% 99. 78%。第一濾液中鎳離子的濃度為30g/L 85g/L。S30、向S20得到的第一濾液中加入硫化鈉，調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為f 4. 5，充分反應(yīng)后過濾
并保留第二濾液。以第一濾液中的銅離子為例，采用Na2S為沉淀劑去除第一濾液中的銅離子，相應(yīng)的反應(yīng)式如下
Cu2++S2_=CuS I。硫化鈉的用量可以為理論值的1. 5倍 3倍。采用Na2S為沉淀劑去除銅離子的反應(yīng)溫度可以為75V 95°C，在攪拌條件下，反應(yīng)的時間可以為I. 5小時。過濾的操作可以采用壓濾。充分反應(yīng)后，銅離子變成硫化銅沉淀。過濾后除去硫化銅沉淀，得到含有鎳離子、鐵離子、錳離子、鋅離子、鈣離子和鎂離子的第二濾液。S30中，銅離子的去除率為99. 35% 99. 51%。第二濾液中銅離子的濃度為O. 3Img/L以下。鎳的回收率為99. 4Ρ/Γ99. 55%。S30中用硫化鈉能夠除去和硫離子發(fā)生反應(yīng)的銅離子以及能和硫離子發(fā)生沉淀反應(yīng)的其它金屬離子。S40、向S30得到的第二濾液中加入雙氧水，調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為3. 5^5. 5，充分反應(yīng)后過
濾并保留第三濾液。以第二濾液中的鐵離子為例，采用H2O2為沉淀劑去除鐵離子，相應(yīng)的反應(yīng)式如下2Fe2++H202+2H20=2Fe00H 丨 +4H+。H2O2用作氧化劑，H2O2的用量可以為理論值的I. 5倍 2. 5倍。采用H2O2作為沉淀劑去除鐵離子的反應(yīng)溫度可以為70°C、0°C，在攪拌條件下，反應(yīng)的時間可以為I. 5小時，可以采用Na2CO3、(NH4)2CO3^ NH4HCO3、NaOH或NH3 · H2O作為中和劑。過濾的操作可以采用壓濾。充分反應(yīng)后，鐵離子變成堿式氧化亞鐵沉淀，過濾后除去堿式氧化亞鐵沉淀，得到含有鎳離子、錳離子、鋅離子、鈣離子和鎂離子的第三濾液。S40中，鐵離子的去除率為99. 229Γ99. 43%，第三濾液中鐵離子的濃度為4. 8mg/L以下。鎳的回收率為99. 8Ρ/Γ99. 86%。S40加入雙氧水可以除去第二濾液中的鐵離子，同時還可以除去能夠和雙氧水發(fā)生沉淀反應(yīng)的其它金屬離子。S50、向S40得到的第三濾液中加入硫酸錳直至Mn2+的濃度為O. 2g/L以上，接著加入可溶性過硫酸鹽，調(diào)節(jié)終點(diǎn)PH為3. 5^5. 5，充分反應(yīng)后過濾并保留第四濾液。以Na2S2O8為沉淀劑去除錳離子為例，相應(yīng)的反應(yīng)式如下2MnS04+Na2S208+2H20=Mn203 I +Na2S04+2H2SO47
3MnS04+Na2S208+4H20=Mn304 I +Na2S04+4H2S04，MnS04+2Na2S208+3H20=Mn02 I +2Na2S04+3H2S04。當(dāng)加入了硫酸錳使第三濾液中的Mn2+濃度為O. 2g/L以上時，由于錳離子的濃度足夠大，因此很容易和Na2S2O8反應(yīng)生成猛的氧化物沉淀，同時氧化猛沉淀容易團(tuán)聚長大,易于氧化錳沉淀與硫酸鎳母液固液分離，從而達(dá)到深度凈化的效果，使第三濾液中的錳離子去除率更高?？扇苄赃^硫酸鹽可以為過硫酸鈉，也可以為過硫酸銨。采用Na2S2O8作為氧化劑，Na2S2O8的用量可以為理論值的3. 5倍 5. 5倍。向第三濾液中加入硫酸錳后，再加入可溶性過硫酸鹽去除錳離子的反應(yīng)溫度可 以為900C 95。。。攪拌反應(yīng)的時間可以為I. 5小時?？梢圆捎肗a2CO3' (NH4)2CO3' NH4HCO3'NaOH, H2SO4或NH3 · H2O作為中和劑。過濾的操作可以采用壓濾。充分反應(yīng)后，錳離子變成錳的氧化物沉淀，過濾后除去錳的氧化物沉淀，得到含有鎳離子、鋅離子、鈣離子和鎂離子的第四濾液。S50中，錳離子的去除率為99. 87%"99. 91%。第四濾液中錳離子的濃度為O. 08mg/L以下。鎳的回收率為99. 579Γ99. 61%。S60、向S50得到的第四濾液中加入磷酸，調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為6. 2飛.5，充分反應(yīng)后過濾
并保留第五濾液。以第四濾液中的鋅離子為例，采用H3POJt為沉淀劑去除鋅離子，相應(yīng)的反應(yīng)式如下2ZnS04+2NiC03+2H2P04=2ZnHP04 丨 +2NiS04+2C02 丨 +H2O。磷酸和第四濾液中的鋅的重量比可以為6 8: I。向第四濾液中加入磷酸的反應(yīng)溫度可以為90°C 95°C，攪拌反應(yīng)的時間可以為2小時，可以采用NiCO3、Na2CO3、(NH4)2CO3^NH4HCO3、NaOH 或 NH3 · H2O 為中和劑。過濾的操作可以采用壓濾。充分反應(yīng)后，鋅離子變成磷酸氫鋅沉淀，過濾后除去磷酸氫鋅沉淀，得到含有鎳離子、鈣離子和鎂離子的第五濾液。S60中，鋅離子的去除率為99. 859Γ99. 89%。第五濾液中鋅離子的濃度為O. 33mg/L以下。鎳的回收率為99. 13% 99. 17%。S70、向S60得到的第五濾液中加入氟化鈉，調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為5. 5飛.5，充分反應(yīng)后過
濾并保留第六濾液。以第五濾液中的鈣離子和鎂離子為例，采用NaF作為沉淀劑去除鈣離子和鎂離子，相應(yīng)的反應(yīng)式如下Ca2++2NaF=CaF2 I +2Na.；Mg2++2NaF=MgF2 丨 +2Na+。NaF的用量可以為理論值的2. 5倍 4. O倍。反應(yīng)溫度可以為90°C 95°C，在攪拌條件下的反應(yīng)時間可以為I. 5小時 2小時。攪拌反應(yīng)后可以靜置6小時。過濾的操作可以采用壓濾。
充分反應(yīng)后，鈣離子和鎂離子分別變成氟化鈣和氟化鎂沉淀，過濾后除去氟化鈣和氟化鎂沉淀，得到含有鎳離子的第六濾液。S70中，鈣離子的去除率為97. 72% 97. 83%，鎂離子的去除率為98. 32% 98. 51%。第六濾液中鈣離子的濃度為I. 19mg/L以下，鎂離子的濃度為I. 07mg/L以下。鎳的回收率為99. 059Γ99. 18%。通過上述S1(TS70的操作后得到的第六濾液中的鎳離子與雜質(zhì)元素的重量之比能夠達(dá)到 20000/1 200000/1。S80、調(diào)節(jié)S70得到的第六濾液中的pH為3 4，蒸發(fā)濃縮后，冷卻至40°C 45°C結(jié)晶，得到硫酸鎳。蒸發(fā)濃縮時，當(dāng)濃縮溶液密度為I. 52g/cm3,以及Ni含量為197g/L時，停止加熱。冷卻可以在攪拌條件下自然冷卻。冷卻至40°C 45°C后，放出硫酸鎳濃縮物，在結(jié)晶盤中進(jìn)一步冷卻結(jié)晶。通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶的操作，使得溶液中由于除雜而引入的Na+、F_、PO43'S2_等離子留在溶液中，而硫酸鎳則結(jié)晶析出，保證了產(chǎn)物的純度。 得到的硫酸鎳中鎳離子的質(zhì)量百分比為22. 399Γ22. 58 %，鎳的總回收率為
97.129Γ97. 26%ο得到的硫酸鎳達(dá)到了電池級硫酸鎳的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可以用于制備高品質(zhì)球形氫氧化鎳。上述硫酸鎳的制備方法采用硫酸浸出廢舊Ni-MH電池的正極材料和粗制碳酸鎳中的金屬離子，接著采用硫化沉淀除銅，針鐵礦法除鐵，可溶性過硫酸鹽氧化沉淀法除錳，特別是當(dāng)硫酸鎳溶液中錳含量較低時，加入適量硫酸錳以達(dá)到深度除錳的效果，磷酸沉淀法除鋅，氟化物沉淀法除鈣和鎂的純化學(xué)沉淀凈化工藝，使硫酸鎳產(chǎn)品中鎳離子與雜質(zhì)元素的重量比能夠達(dá)到20000/廣200000/1。從而制備出適用于生產(chǎn)球形氫氧化鎳的電池級硫酸鎳，相對于傳統(tǒng)的硫酸鎳的制備方法，上述方法制備得到的硫酸鎳純度較高。以下為具體實(shí)施例。實(shí)施例I將廢舊Ni-MH電池正極材料(按重量百分比Ni 37. 91%, Co O. 052%, ZnO. 151%，F(xiàn)e I. 037%, Cu O. 07%, Mn O. 048%, Cd O. 86%, Pb O. 0062%, Ca O. 14%, Mg O. 16% 和濃度為
I.80mol/L的H2SO4混合，硫酸的用量為理論值的I. 5倍。液固比為4. 5kg/lkg，在溫度為250C的條件下，攪拌反應(yīng)30分鐘，終點(diǎn)pH為I. 5。充分反應(yīng)后，采用壓濾法過濾并保留第一濾液。鎳的回收率為99. 62%，第一濾液中Ni2+的濃度為83. 75g/L。向第一濾液中加入理論值3倍的Na2S作為沉淀劑，在溫度為85°C的條件下，攪拌反應(yīng)I. 5小時，使終點(diǎn)pH為3. 5，反應(yīng)生成CuS沉淀。采用壓慮法，除去CuS沉淀，得到并保留第二濾液。Cu的去除率為99. 35%，第二濾液中銅離子的濃度為O. 29mg/L，鎳的回收率為99. 41%。向第二濾液中加入理論值2. 5倍的H2O2作為氧化劑，采用Na2CO3作為中和劑，在溫度為90°C的條件下,攪拌反應(yīng)I. 5小時,使終點(diǎn)pH為5. 5,反應(yīng)生成堿式氧化亞鐵。采用壓慮法，除去堿式氧化亞鐵沉淀，得到并保留第三濾液。堿式氧化亞鐵去除率為99. 22%，第三濾液中鐵離子的濃度為4. 8mg/L，鎳的回收率為99. 81%。向第三濾液中加入適量MnSO4，使第三濾液中的錳離子濃度為O. 2g/L，采用理論值I. 5倍的(NH4)2S2O8作為氧化劑，采用Na2CO3作為中和劑，在溫度為90°C的條件下，攪拌反應(yīng)I. 5小時，使終點(diǎn)pH為3. 5，反應(yīng)生成錳的氧化物沉淀。采用壓慮法，除去錳的氧化物沉淀，得到并保留第四濾液。錳的氧化物的去除率為99. 91%，第四濾液中錳離子的濃度為
O.07mg/L，鎳的回收率為99. 57%。向第四濾液中加入H3PO4作為沉淀劑，其中，磷酸的加入量和第四濾液中鋅的重量比為8:1，采用Na2CO3作為中和劑，在溫度為90 V的條件下，攪拌反應(yīng)2. O小時，使終點(diǎn)pH為
6.2，反應(yīng)生成ZnHPO4沉淀。采用壓慮法，除去ZnHPO4沉淀，得到并保留第五濾液。ZnHPO4的去除率為99. 87%，第五濾液中鋅離子的濃度為O. 33mg/L，鎳的回收率為99. 17%。 向第五濾液中加入理論量的4. O倍的NaF作為沉淀劑除鈣鎂，在反應(yīng)溫度90°C的條件下，攪拌反應(yīng)2小時，使終點(diǎn)的pH值為6，靜置6小時，生成CaF和MgF沉淀。采用壓慮法，除去CaF和MgF沉淀，得到并保留第六濾液。CaF和MgF的去除率分別為97. 72%和
98.32%，第六濾液中鈣離子的濃度為I. 19mg/L，鎂離子的濃度為I. 07mg/L，鎳的回收率為
99.05%。通過上述凈化操作化工藝，得到的第六濾液中鎳離子與雜質(zhì)元素的質(zhì)量比達(dá)到20000/1。將第六濾液除有機(jī)物后放入結(jié)晶反應(yīng)器中，調(diào)整溶液的pH值為4，蒸發(fā)濃縮，當(dāng)濃縮溶液密度為I. 52g/cm3，并且Ni的含量為197g/L時，停止加熱，攪拌下自然冷卻至溫度為45°C，放出硫酸鎳濃縮物，在結(jié)晶盤中進(jìn)一步冷卻結(jié)晶，最后離心脫水，得到結(jié)晶硫酸鎳。結(jié)晶硫酸鎳中金屬鎳的含量為22. 39%，鎳的總回收率為97. 26%。制備得到的硫酸鎳達(dá)到了電池級硫酸鎳的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可以用于制備高品質(zhì)球形氫氧化鎳。實(shí)施例2將粗制碳酸鎳(按重量百分比Ni29. 16%, Co O. 139%, Zn O. 386%, Fe6. 037%, Cu
O.089%, Mn O. 031%, Cd O. 057%, Pb O. 0016%, Ca O. 574%, Mg O. 323%)和濃度為 I. 80mol/L的H2SO4混合，硫酸的用量為理論值的I. 5倍，液固比3. 5kg/lkg，在溫度為25 V的條件下，攪拌反應(yīng)30分鐘，終點(diǎn)pH為1.5。充分反應(yīng)后，采用壓濾法過濾并保留第一濾液。鎳的回收率為99. 28%，第一濾液中Ni2+的濃度為83. 25g/L。向第一濾液中加入理論值3倍的Na2S作為沉淀劑，在溫度為85°C的條件下，攪拌反應(yīng)I. 5小時，使終點(diǎn)pH為3. 5，反應(yīng)生成CuS沉淀。采用壓慮法，除去CuS沉淀，得到并保留第二濾液。Cu的去除率為99. 51%，第二濾液中銅離子的濃度為O. 31mg/L，鎳的回收率為99. 55%。向第二濾液中加入理論值2. 5倍的H2O2作為氧化劑，采用Na2CO3作為中和劑，在溫度為90°C的條件下,攪拌反應(yīng)I. 5小時,使終點(diǎn)pH為5. 5,反應(yīng)生成堿式氧化亞鐵。采用壓慮法，除去喊式氧化亞鐵沉淀，得到并保留第二濾液。喊式氧化亞鐵去除率為99. 43%,第二濾液中鐵離子的濃度為3. 5mg/L，鎳的回收率為99. 86%。向第三濾液中加入適量MnSO4，使第三濾液中的錳離子濃度為O. 25g/L，采用理論值I. 5倍的(NH4)2S2O8作為氧化劑，采用Na2CO3作為中和劑，在溫度為95°C的條件下，攪拌反應(yīng)I. 5小時，使終點(diǎn)pH為3. 5，反應(yīng)生成錳的氧化物沉淀。采用壓慮法，除去錳的氧化物沉淀，得到并保留第四濾液。錳的氧化物的去除率為99. 87%，第四濾液中錳離子的濃度為
O.08mg/L以下，鎳的回收率為99. 61%。向第四濾液中加入H3PO4作為沉淀劑，其中，磷酸的加入量和第四濾液中鋅的重量比為8: 1，采用NiCO3為中和劑，在溫度為90°C的條件下，攪拌反應(yīng)2. O小時，使終點(diǎn)pH為
6.4，反應(yīng)生成ZnHPO4沉淀。采用壓慮法，除去ZnHPO4沉淀，得到并保留第五濾液。ZnHPO4的去除率為99. 89%，第五濾液中鋅離子的濃度為O. 26mg/L，鎳的回收率為99. 13%。向第五濾液中加入理論量的4. O倍的NaF作為沉淀劑除鈣鎂，在反應(yīng)溫度為90°C的條件下，攪拌反應(yīng)I. 5小時，使終點(diǎn)的pH值為5. 5，靜置6小時，生成CaF和MgF沉淀。采用壓慮法，除去CaF和MgF沉淀，得到并保留第六濾液。CaF和MgF的去除率分別為97. 83%和98. 51%，第六濾液中鈣離子的濃度為I. 17mg/L，鎂離子的濃度為I. 21mg/L，鎳的回收率為 99. 18%。 通過上述凈化操作化工藝，得到的第五濾液中鎳離子與雜質(zhì)元素的質(zhì)量比達(dá)到200000/1。將第六濾液除有機(jī)物后放入結(jié)晶反應(yīng)器中，調(diào)整溶液的pH值為3，蒸發(fā)濃縮，當(dāng)濃縮溶液密度為I. 52g/cm3, Ni的含量為197g/L時，停止加熱，攪拌下自然冷卻至溫度為40°C，放出硫酸鎳濃縮物，在結(jié)晶盤中進(jìn)一步冷卻結(jié)晶，最后離心脫水，得到結(jié)晶硫酸鎳。結(jié)晶硫酸鎳中金屬鎳含量為22. 58%，鎳的總回收率為97. 12%。制備得到的硫酸鎳達(dá)到了電池級硫酸鎳的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可以用于制備高品質(zhì)球形氫氧化鎳。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種或幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種硫酸鎳的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一、提供鎳原料； 步驟二、將所述鎳原料與硫酸混合，調(diào)節(jié)終點(diǎn)PH為O. 5^2. 5，充分反應(yīng)后過濾并保留第一濾液； 步驟三、向所述第一濾液中加入硫化鈉，調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為I. (Γ4. 5，充分反應(yīng)后過濾并保留第二濾液； 步驟四、向所述第二濾液中加入雙氧水，調(diào)節(jié)終點(diǎn)PH為3. 5^5. 5，充分反應(yīng)后過濾并保留第三濾液； 步驟五、向所述第三濾液中先加入硫酸錳直至Mn2+的濃度為O. 2g/L以上，接著加入可溶性過硫酸鹽，調(diào)節(jié)終點(diǎn)PH為3. 5^5. 5，充分反應(yīng)后過濾并保留第四濾液； 步驟六、向所述第四濾液中加入磷酸，調(diào)節(jié)終點(diǎn)PH為6. 2飛.5，充分反應(yīng)后過濾并保留第五濾液； 步驟七、向所述第五濾液中加入氟化鈉，調(diào)節(jié)終點(diǎn)PH為5. 5飛.5，充分反應(yīng)后過濾并保留第六濾液； 步驟八、調(diào)節(jié)所述第六濾液PH為:Γ4，蒸發(fā)濃縮后，冷卻至40°C 45°C結(jié)晶，得到硫酸鎳。
2.如權(quán)利要求I所述的硫酸鎳的制備方法，其特征在于，步驟一中，所述鎳原料為鎳氫電池的廢正極材料或粗制碳酸鎳。
3.如權(quán)利要求I所述的硫酸鎳的制備方法，其特征在于，步驟二中，所述硫酸的加入量為理論值的I. 5倍 2. 5倍。
4.如權(quán)利要求I所述的硫酸鎳的制備方法，其特征在于，步驟二中，反應(yīng)溫度為250C 90°C，液固比為 3. 5kg/lkg 4. 5kg/lkg。
5.如權(quán)利要求I所述的硫酸鎳的制備方法，其特征在于，步驟三中，所述硫化鈉的用量為理論值的I. 5倍倍，反應(yīng)溫度為75°C 95°C。
6.如權(quán)利要求I所述的硫酸鎳的制備方法，其特征在于，步驟四中，所述雙氧水的用量為理論值的I. 5倍 2. 5倍，反應(yīng)溫度為70°C 95°C。
7.如權(quán)利要求I所述的硫酸鎳的制備方法，其特征在于，步驟五中，所述可溶性過硫酸鹽為過硫酸鈉或過硫酸銨。
8.如權(quán)利要求I所述的硫酸鎳的制備方法，其特征在于，步驟五中，所述可溶性過硫酸鹽的用量為理論值的3. 5倍 5. 5倍，反應(yīng)溫度為90°C 95°C。
9.如權(quán)利要求I所述的硫酸鎳的制備方法，其特征在于，步驟六中，所述磷酸和所述第四濾液中的鋅的重量比為6 8:1，所述溫度為90°C 95°C。
10.如權(quán)利要求I所述的硫酸鎳的制備方法，其特征在于，步驟七中，所述氟化鈉的用量為理論值的2. 5倍 4. O倍，溫度為90°C 95°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硫酸鎳的制備方法，包括如下步驟提供鎳原料；將所述鎳原料與硫酸混合，充分反應(yīng)后過濾并保留第一濾液；向所述第一濾液中加入硫化鈉，充分反應(yīng)后過濾并保留第二濾液；向所述第二濾液中加入雙氧水，充分反應(yīng)后過濾并保留第三濾液；向所述第三濾液中先加入硫酸錳直至Mn2+的濃度為0.2g/L以上，接著加入可溶性過硫酸鹽，充分反應(yīng)后過濾并保留第四濾液；向所述第四濾液中加入磷酸和碳酸氫銨，充分反應(yīng)后過濾并保留第五濾液；向所述第五濾液中加入氟化鈉，充分反應(yīng)后過濾并保留第六濾液；第六濾液蒸發(fā)濃縮后，冷卻結(jié)晶，得到硫酸鎳。這種制備硫酸鎳的制備方法通過一系列的化學(xué)除雜方法除去雜質(zhì)元素，制得的硫酸鎳純度較高。
文檔編號C01G53/10GK102923795SQ20121047947
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
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