本发明属于
湿法冶金技术领域，具体涉及一种以氧化
镍为原料制备电池级
硫酸镍的方法。
背景技术：
以红土矿为原料喷雾热解生产的氧化镍珠(直径1-3mm)是一种常见的无机化合物，化学式nio，为黑色和黑绿色的粉末，主要用作着色剂、颜料、生产镍
锌铁氧体原料及镍催化剂。电池级硫酸镍的制备方法主要为含镍原料化学溶解或
电化学溶解，溶液除杂、蒸发、结晶得到硫酸镍产品，此生产过程不仅工艺繁琐，而且生产成本较高。
技术实现要素：
针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种以氧化镍为原料制备电池级硫酸镍的方法，工艺流程简单，技术条件可控。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种以氧化镍为原料制备电池级硫酸镍的方法，其特征在于，所述方法步骤包括：
(1)采用氢离子浓度为8～13mol/l的硫酸溶解氧化镍，其中，氢离子浓度为8～13mol/l的硫酸与氧化镍按液固比为2-4:1，当反应液中氢离子浓度≤7mol/l时加入氢离子浓度为36mol/l的硫酸，经过滤得到氢离子浓度为6-8mol/l、镍含量为160g/l-180g/l的硫酸镍溶液；
(2)将经步骤(1)得到的硫酸镍溶液降温结晶，然后进行固液分离，得到硫酸镍晶体，淋洗硫酸镍晶体，直至淋洗水ph为3-4，经干燥得到硫酸镍产品。
进一步地，所述步骤(1)氧化镍是通过以红土矿为原料生产得到的，所述氧化镍的直径为1-3mm，所述氧化镍中镍含量按质量百分比计为77.96％。
进一步地，所述步骤(1)反应温度为70～90℃，反应时间为6～10小时。
进一步地，所述步骤(2)降温结晶的温度控制在40℃～45℃，结晶时间4-6h。
进一步地，所述步骤(2)淋洗硫酸镍晶体，采用的淋洗液为镍含量为80-120g/l的硫酸镍溶液。
进一步地，所述步骤(2)将经固液分离得到的滤液返回到步骤(1)继续循环利用。
本发明的有益技术效果，本发明提供了一种以氧化镍为原料制备电池级硫酸镍的方法，采用以红土矿为原料生产得到的氧化镍产品，本发明直接使用硫酸溶解氧化镍，不需额外添加催化剂，避免杂质引入；工艺简单，流程短，无需溶液净化除杂和蒸发浓缩过程；本发明提供一种高酸条件下硫酸镍结晶的方法，及高酸条件下结晶硫酸镍的淋洗方法。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，一种以氧化镍为原料制备电池级硫酸镍的方法，步骤包括：
(1)采用氢离子浓度为8～13mol/l的硫酸溶解氧化镍，其中，氢离子浓度为8～13mol/l的硫酸与氧化镍按液固比为2-4:1，优选2-4:1，优选3:1，其中，氢离子浓度为8～13mol/l的硫酸单位为l，氧化镍单位为kg，当反应液中氢离子浓度≤7mol/l时加入氢离子浓度为36mol/l的硫酸，经过滤得到氢离子浓度为6-8mol/l、镍含量为160g/l-180g/l的硫酸镍溶液；其中，氧化镍是通过以红土矿为原料经喷雾热解生产得到的氧化镍产品，氧化镍的直径为1-3mm，氧化镍中镍含量按质量百分比计为77.96％；反应温度为70～90℃，反应时间为6～10小时；
(2)将经步骤(1)得到的硫酸镍溶液降温结晶，降温结晶的温度控制在40℃～45℃，结晶时间4-6h，然后进行固液分离，得到硫酸镍晶体，淋洗硫酸镍晶体，淋洗液为镍含量为80-120g/l的硫酸镍溶液，直至淋洗水ph为3-4，经干燥得到硫酸镍产品。将经固液分离得到的滤液返回到步骤(1)继续循环利用。
本发明的反应原理在于：
1.硫酸溶解氧化镍
nio+h2so4＝＝niso4+h2o
2.硫酸镍的结晶
h2so4+6h2o＝＝niso4·6h2o
下述实施例所用氧化镍的成分组成如表1所示。
表1氧化镍/％
电池级硫酸镍标准见表2所示。
表2电池级硫酸镍标准/％
实施例1
a.含酸硫酸镍溶液的制备
用氢离子浓度9.6mol/l硫酸溶解氧化镍，反应温度为90℃，氢离子浓度9.6mol/l硫酸体积2.0l，氧化镍重量0.5kg，每隔1h测试反应液的氢离子浓度，当反应液中氢离子浓度为6.96mol/l时(反应时间4h)，补加氢离子浓度为36mol/l的硫酸0.2l，继续反应5h，抽滤泵抽滤得到氢离子浓度6.8mol/l、镍离子含量为160g/l的滤液即含酸硫酸镍溶液。
b.高酸条件下硫酸镍结晶
将步骤a得到含酸硫酸镍溶液降温结晶，结晶温度控制在45℃，结晶6h后采用抽滤泵固液分离，固液分离后，使用含镍量116g/l的硫酸镍溶液淋洗得到的结晶的硫酸镍，直至淋洗水ph呈3.0，干燥，即得硫酸镍产品。
所得硫酸镍成分见表3，成分符合电池硫酸镍标准。
表3硫酸镍产品/％
实施例2
a.含酸硫酸镍溶液的制备
氢离子浓度12mol/l硫酸溶解氧化镍，反应温度为80℃，氢离子浓度12mol/l硫酸酸体积3l，氧化镍1kg，每隔1h测试酸度，反应过程中需保持总液固体积不变，当反应液中氢离子浓度7mol/l时(反应时间6h)，补加氢离子浓度为36mol/l的硫酸0.077l后继续反应1h，抽滤泵抽滤得到氢离子浓度为7.4mol/l、镍离子含量为162g/l的滤液即含酸硫酸镍溶液。
b.高酸条件下硫酸镍结晶
将步骤a得到含酸硫酸镍溶液降温结晶，结晶温度控制在40℃，结晶5h后采用抽滤泵固液分离，固液分离后，用含镍量95g/l的硫酸镍溶液淋洗结晶的硫酸镍，直至淋洗水ph呈3.5，干燥，即得硫酸镍产品。
所得硫酸镍成分见表4，成分符合电池硫酸镍标准。
表4硫酸镍产品/％
实施例3
a.含酸硫酸镍溶液的制备
氢离子浓度8.5mol/l硫酸溶解氧化镍，反应温度为75℃，氢离子浓度8.5mol/l硫酸体积2l，氧化镍1kg，每隔1h测试酸度，反应过程中需保持总液固体积不变，当反应液中氢离子浓度6.8mol/l(反应时间2h)，补加氢离子浓度为36mol/l的硫酸0.30l后继续反应8h，抽滤泵抽滤得到氢离子浓度为6.3mol/l、镍离子含量为174g/l的含酸硫酸镍溶液。
b.高酸条件下硫酸镍结晶
将步骤a得到含酸硫酸镍溶液降温结晶，结晶温度控制在40℃，结晶4h后采用抽滤泵固液分离，固液分离后，用含镍量84g/l的硫酸镍溶液淋洗结晶的硫酸镍，直至淋洗水ph呈3.5，干燥，即得硫酸镍产品。
所得硫酸镍成分见表5，成分符合电池硫酸镍标准。
表5硫酸镍产品/％
以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。
技术特征：
技术总结
本发明公开了一种以氧化镍为原料制备电池级硫酸镍的方法，包括：（1）采用氢离子浓度为8～13mol/L的硫酸溶解氧化镍，其中，氢离子浓度为8～13mol/L的硫酸与氧化镍按液固比为2?4:1，当反应液中氢离子浓度≤7mol/L时加入氢离子浓度为36mol/L的硫酸，经过滤得到镍含量≥160g/L的硫酸镍溶液；（2）将经步骤（1）得到的硫酸镍溶液降温结晶，然后进行固液分离，得到硫酸镍结晶，淋洗硫酸镍结晶，直至淋洗水pH为3?4，经干燥得到硫酸镍产品。本发明采用以红土矿为原料经喷雾热解生产得到的氧化镍产品，不需额外添加催化剂，工艺简单，流程短。
技术研发人员：赵德;周佑明;麻在生;明键伟;董存武;沈艳玲;杜金龙
受保护的技术使用者：金川集团股份有限公司
技术研发日：2018.10.09
技术公布日：2019.01.15
声明：
“以氧化镍为原料制备电池级硫酸镍的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：金川集团股份有限公司
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