技術領域

本實用新型涉及銅鎳濕法冶金領域，特別是從銅鎳混合溶液中深度分離銅鎳的設備。

背景技術

由于銅鎳化學性質十分相似，長期以來，在工業規模下深度除去含鎳溶液中銅成為困擾國內外冶金界的難題。雜質Cu的含量是電鎳中被嚴格要求的元素，在電鎳標準（GB/T?6516-1997Ni9996）中其含量要求低于0.01%。因此要求在電積鎳前對含鎳溶液中的雜質銅進行深度除去。針對這一難題，我國早在“八五”和“九五”計劃中兩次將這項研究列為重點攻關項目，國內學者嘗試各種方法，如活性硫化鎳、硫代硫酸鎳、活性硫粉等除銅工藝，但問題還是未能得到很好的解決。

在借鑒“活性硫化鎳”和“鎢酸鹽溶液中深度除鉬”中的相關技術和思路，中南大學冶金學院開發出一種新的除銅劑——硫代碳酸鎳。這種新除銅劑具有很高的反應活性，能快速高效的深度除去含鎳溶液中銅。因此，硫代碳酸鎳完全可以作為一種高效的除銅試劑用于含鎳溶液除銅工業生產。

金川公司一直都是采用能連續化生產的沸騰除銅槽作為除銅設備。沸騰除銅槽是專門針對鎳精礦加陽極泥除銅工藝而開發的。這種設備很好的考慮到鎳精礦的密度、粒度和反應活性等物理化學性質，當除銅劑從沸騰除銅槽的頂部加入，由于密度較大，在下降過程中不斷與溶液混合接觸，由于反應的持續進行，除銅渣密度變小，就能隨溶液一起從除銅槽頂部的溢流口排出，從而完成整個除銅過程。但由于此工藝本身存在缺陷，導致其除銅后產出的銅渣量大，銅渣中含鎳高，鎳銅比達到2:1，無法直接返回銅生產系統。

新合成的硫代碳酸鎳，盡管其反應活性很高，但相對于鎳精礦，其粒度較細、密度較低。如果從沸騰除銅槽作的頂部加入硫代碳酸鎳，由于溶液流量很大，硫代碳酸鎳將會被溶液快速帶出反應槽。因此將會導致硫代碳酸鎳無法與溶液在反應槽中接觸反應，從而導致除銅效果變差。

因此，考慮到硫代碳酸鎳的物理化學性質，十分有必要提出一種硫代碳酸鎳從含鎳溶液中高效深度除銅的設備。

發明內容

本實用新型的實質在于，提出一種適應于硫代碳酸鎳物理化學性質的從含鎳溶液中深度除銅的設備。該設備能實現從含鎳溶液中連續深度除銅，操控簡單，易于實現工業自動化。

本實用新型的技術方案是，一種硫代碳酸鎳深度除銅的設備，包括硫代碳酸鎳漿料槽，硫代碳酸鎳漿料進料泵、含鎳溶液進料管道、含鎳溶液進料泵和沸騰除銅槽，所述的硫代碳酸鎳漿料槽通過硫代碳酸鎳漿料進料泵連接至含鎳溶液進料管道以混合硫代碳酸鎳漿料和含鎳溶液，混合后的硫代碳酸鎳漿料和含鎳溶液經含鎳溶液進料泵輸出至沸騰除銅槽。

使用上述設備進行硫代碳酸鎳從含鎳溶液中除銅的方法，依次包括以下步驟：

（1）將含鎳溶液的pH值調至3.0~7.0，然后按硫代碳酸根與含鎳溶液中鎳的摩爾比為0.3～1.0加入硫代碳酸鹽溶液，并攪拌反應5～30分鐘，不經過濾得到硫代碳酸鎳漿料，置于硫代碳酸鎳漿料槽中；

（2）也可將步驟（1）中得到硫代碳酸鎳漿料先進行過濾分離得到固體硫代碳酸鎳，然后將固體硫代碳酸鎳與含鎳溶液或水進行混合漿化，得到硫代碳酸鎳漿料，置于硫代碳酸鎳漿料槽中；

所述的硫代碳酸鹽溶液為Na₂CS₃，Na₂CS₄，Na₂CS₅，Na₂C₂S₅，K₂CS₃，K₂CS₄，K₂CS₅，K₂C₂S₅中的一種或幾種的混合物；

所述的含鎳溶液為鎳電解陽極液，NiSO₄，NiCl₂，Ni(NO₃)₂溶液中的一種或幾種的混合物。

（3）然后將含鎳溶液的pH值調節至2.0～6.5，并加熱至60℃~90℃；

（4）先用漿料泵將硫代碳酸鎳漿料按硫代碳酸根與含鎳溶液中的銅的摩爾比為1.1～1.5注入到含鎳溶液進料管道中；

（5）再用漿料泵將含鎳溶液與硫代碳酸鎳漿料一起混合注入到沸騰除銅槽中進行反應除銅，反應停留時間為15～60min。

本實用新型的技術效果在于：