《有色冶金概論》課件-鎳電解精煉

鎳電解精煉22、鎳電解精煉的基本原理4、造液過程3、鎳電解陽極液凈化過程1、鎳電解精煉的目的鎳電解精煉的主要內(nèi)容銅鎳硫化礦生產(chǎn)金屬鎳的五個階段第五階段：對硫化鎳陽極板進(jìn)行鎳電解精煉，得到金屬鎳。

第一階段：將銅鎳硫化礦經(jīng)過熔煉之后，形成低鎳锍。第二階段：將低鎳锍在轉(zhuǎn)爐中吹煉除去FeS，得到高鎳锍。第三階段：高鎳锍經(jīng)磨浮分離，形成一次合金、銅精礦、鎳精礦。第四階段：鎳精礦經(jīng)過反射爐熔煉之后，澆注成硫化鎳陽極板。硫化鎳陽極板海綿銅電解精煉氯浸渣補鎳液陽極泥氯氣浸出電解造液中和除鐵除銅后液除銅除鈷電解陰極液鎳精礦+陽極泥除銅渣氯浸液氯氣陽極泥陽極液電解鎳圖1硫化鎳陽極電解生產(chǎn)金屬鎳流程

硫化鎳陽極電解生產(chǎn)金屬鎳流程產(chǎn)出純度較高的電解鎳使硫化礦火法產(chǎn)出的硫化鎳和粗鎳得以使用鎳電解精煉的目的一、鎳電解精煉的目的何為電解呢二、鎳電解精煉的基本原理

兩電極及電極反應(yīng)陽極（與電源正極相連）：氧化反應(yīng)陰極（與電源負(fù)極相連）：還原反應(yīng)電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解。

用硫化鎳、粗鎳或鎳基合金作陽極，以鎳片、作陰極，以硫酸鎳和氯化鎳的混合弱酸溶液，或純氯化鎳弱酸溶液作電解液。二、鎳電解精煉的基本原理⑴

陽極過程Ni3S2–2e=Ni2++2NiS2NiS–4e=Ni2++

2SNi3S2–6e=3Ni2++2SNi3S2+8H2O–18e→3Ni2++2SO42-+16H+Cu2S–4e=2Cu2++

2S二、鎳電解精煉的基本原理⑵陰極過程Ni2++2e→Ni2H++2e→H2Me2++2e→Me（Me代表雜質(zhì)金屬離子）二、鎳電解精煉的基本原理三、隔膜電解隔膜電解：陰極放在隔膜袋中與陽極隔開進(jìn)行電解。圖2

隔膜電解示意圖1-陰極室；2-陽極區(qū)硫化鎳陽極板電解精煉制取金屬鎳的示意圖硫化鎳陽極板海綿銅電解精煉氯浸渣補鎳液陽極泥氯氣浸出電解造液中和除鐵除銅后液除銅除鈷電解陰極液鎳精礦+陽極泥除銅渣氯浸液氯氣陽極泥陽極液電解鎳圖

硫化鎳陽極電解生產(chǎn)金屬鎳流程四、鎳電解陽極液的凈化過程

凈化除鐵1凈化除銅2凈化除鈷3⑴凈化除鐵

4H++2NiCO3=2Ni2++2CO2+2H2OCu+-e=Cu2+Cu2++Fe2+

=Cu++Fe3+

除鐵放在第一階段的原因除鐵方法：氧化中和除鐵法2Fe2++1/2O2+5H2O=Fe(OH)3↓+4H+Fe2+氧化Fe3+Fe3+

Fe(OH)3水解四、鎳電解陽極液的凈化過程⑵凈化除銅使Cu2+呈硫化物沉淀除去12使Cu2+呈海綿銅沉淀除去Ni3S2+3Cu2++S=Ni2++3CuSNi+Cu2+=Ni2++Cu方法四、鎳電解陽極液的凈化過程⑶凈化除鈷方法：氧化水解法2Co2++Cl2+3NiCO3+3H2O=2Co(OH)3↓

+3Ni2++2Cl-+3CO2同樣溶液中殘留的Fe和部分Ni也會發(fā)生上述類似反應(yīng)：分別生成Fe(OH)3和Ni(OH)3。若溶液中殘留Co2+

：

Co2++Ni(OH)3=Co(OH)3↓

+Ni2+

四、鎳電解陽極液的凈化過程五、造液過程造液：就是充分利用氫離子的電化學(xué)特性，創(chuàng)造條件使氫離子在陰極上放電析出，結(jié)果鎳在陰極的電流效率遠(yuǎn)低于陽極電流效率，從而使電解液中Ni2+質(zhì)量濃度升高。生產(chǎn)上造液方法：將部分陽極液引出，用鹽酸，硫酸或混合酸將其酸度調(diào)到50~55g/L，然后注入到不帶隔膜的電解槽中電解。小結(jié)12345

鎳電解精煉采用隔膜電解法。