本發(fā)明屬于鎳電解技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鎳電解混酸體系中除砷的方法。
背景技術(shù)：
鎳電解采用的硫化鎳可溶陽極隔膜電解工藝，電解工序用高锍陽極板作陽極，鎳始極片作陰極，鎳電解陽極液經(jīng)凈化工序產(chǎn)出電解新液泵至電解槽的陰極室，在直流電的作用下，陰極液中的鎳離子在陰極析出，得到電解鎳。在鎳電解過程中，由于外購鎳精礦含砷逐漸升高，以及鎳電解濕法冶煉含砷渣返火法，引起頂吹爐高鎳锍含砷由2012年的0.095%升高到2013年的0.107%，造成鎳電解陽極液含砷不斷升高，由于在鎳電解混酸體系中沒有除砷的方法，陽極液砷經(jīng)過凈化工序后進(jìn)入電解新液，使得電解新液含砷超過0.0003g/L,從而使得電解鎳含砷超過0.00085%的Ni9996國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，電鎳雜質(zhì)元素含量超過國家電鎳技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)降號(hào)（降低價(jià)格）銷售，影響電鎳經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種工藝簡單、工藝步驟易操控、成本較低、除砷效果好的鎳電解混酸體系中除砷的方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種鎳電解混酸體系中除砷的方法，該方法包括以下步驟：
A、硫化鎳可溶陽極電解工藝中在造液工序電化學(xué)沉積除銅、砷，除雜后造液低酸出口液貯槽中加入H2O2溶液，將造液低酸出口液中三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷；
B、加入H2O2的造液低酸出口液返電解陽極液貯槽與電解陽極液混合；
C、在電解陽極液貯槽中補(bǔ)入三氯化鐵，控制造液低酸出口液與電解陽極液的混合陽極液鐵砷比為6～8:1，同時(shí)，在電解陽極液貯槽中加入H2O2溶液；
D、將電解陽極液貯槽中的混合陽極液返凈化除砷，凈化工序包括中和水解除鐵、沸騰除銅槽除銅、氯氣氧化水解除鈷，混合溶液陽極液中鐵主要以FeCl3形式存在，調(diào)節(jié)混合陽極液的pH值為3.5～4.2、溫度為65～70℃，使鐵在該條件下水解為氫氧化鐵，利用氫氧化鐵膠體的沉淀對(duì)混合陽極液中的絕大多數(shù)砷以砷酸鹽形式吸附共沉淀除去，反應(yīng)時(shí)間控制在1～1.5h；
E、將除鐵、砷過濾后液進(jìn)行氯氣氧化水解除鈷，控制除鈷氧化電位1060～1090mv, 反應(yīng)時(shí)間控制在1～1.5h，除鈷前液pH值為4.5～5.0,將除鐵、砷過濾后液中的剩余砷在除鈷段與氫氧化鈷共沉淀除去；
F、為了有效回收除鐵、砷過濾后渣以及除鈷、砷過濾后渣中的鎳，將凈化產(chǎn)生的除鐵、砷過濾后渣以及除鈷、砷過濾后渣進(jìn)行處理后過濾，過濾后渣外付，過濾后液返造液進(jìn)行處理，這些溶液會(huì)帶有部分砷進(jìn)入造液工序進(jìn)行電化學(xué)除砷。
進(jìn)一步地，所述步驟A中在造液工序電化學(xué)沉積誘導(dǎo)除砷過程中，陽極為鎳陽極板，陰極為尺寸為700×720mm的銅皮，控制造液工序溶液銅離子8～10g/l,電流密度220A/m2,使砷以砷化銅形式在陰極電沉積脫除。
進(jìn)一步地，所述步驟A中H2O2溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的工業(yè)H2O2用水1:1稀釋后的溶液，加入的量為造液低酸出口液質(zhì)量的0.2%。
進(jìn)一步地，所述步驟C中H2O2溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的工業(yè)H2O2用水1:1稀釋后的溶液，加入的量為混合陽極液質(zhì)量的0.2%。
本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：本發(fā)明鎳電解混酸體系中除砷的方法通過補(bǔ)鐵合理控制電解陽極液的鐵砷比，同時(shí)控制除鐵工序的溫度以及pH值，使得在除鐵工序80%以上的砷以砷酸鐵或吸附的形式脫出，然后在除鈷階段控制除鈷氧化電位、反應(yīng)時(shí)間及其除鈷前液pH值,進(jìn)一步將除鐵、砷過濾后液中的剩余砷在除鈷段與氫氧化鈷共沉淀除去。另外，將凈化產(chǎn)生的除鐵、砷過濾后渣以及除鈷、砷過濾后渣進(jìn)行除鎳處理后過濾，過濾后液返造液進(jìn)行處理，會(huì)帶有部分砷進(jìn)入造液工序，在造液工序通過控制溶液銅離子和電流密度誘導(dǎo)脫砷，并在造液工序中加入H2O2溶液對(duì)砷氧化提高除砷率。本發(fā)明的方法很好地解決了鎳電解含砷超標(biāo)問題，電解新液含砷小于0.0002g/l，電解鎳含砷均小于0.0005%，整體系統(tǒng)溶液砷脫出率達(dá)到98%以上，穩(wěn)定了電鎳化學(xué)質(zhì)量，可廣泛應(yīng)用于鎳的濕法冶金及其他化工日常生產(chǎn)過程中。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
鎳電解混酸體系含有氯離子65g/l,含鐵0.2g/l, 含砷0.06g/l，該鎳電解混酸體系中除砷的方法包括以下步驟：
A、硫化鎳可溶陽極電解工藝中在造液工序電化學(xué)沉積除銅、砷，除雜后造液低酸出口液貯槽中加入H2O2溶液，將造液低酸出口液中三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷，有利于砷的脫除，H2O2溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的工業(yè)H2O2用水1:1稀釋后的溶液，加入的量為造液低酸出口液質(zhì)量的0.2%；在造液工序電化學(xué)沉積誘導(dǎo)除砷過程中，陽極為鎳陽極板，陰極為尺寸為700×720mm的銅皮，控制造液工序溶液銅離子8g/l,電流密度220A/m2,使砷以砷化銅形式在陰極電沉積脫除。
B、加入H2O2溶液的造液低酸出口液返電解陽極液貯槽與電解陽極液混合。
C、在電解陽極液貯槽中補(bǔ)入三氯化鐵，控制造液低酸出口液與電解陽極液的混合陽極液鐵砷比為6:1，同時(shí)，在電解陽極液貯槽中加入H2O2溶液，H2O2溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的工業(yè)H2O2用水1:1稀釋后的溶液，加入的量為混合陽極液質(zhì)量的0.2%。
D、將電解陽極液貯槽中的混合陽極液返凈化除砷，凈化工序包括中和水解除鐵、沸騰除銅槽除銅、氯氣氧化水解除鈷，混合溶液陽極液中鐵主要以FeCl3形式存在，調(diào)節(jié)混合陽極液的pH值為3.5、溫度為65℃，使鐵在該條件下水解為氫氧化鐵，利用氫氧化鐵膠體的沉淀對(duì)對(duì)混合陽極液中的80%的砷以砷酸鹽形式吸附共沉淀除去，反應(yīng)時(shí)間控制在1h。除鐵、砷過濾后液含砷小于0.01g/L。
E、將除鐵、砷過濾后液進(jìn)行氯氣氧化水解除鈷，控制除鈷氧化電位1060mv, 反應(yīng)時(shí)間控制在1h，除鈷前液pH值為4.5,將除鐵、砷過濾后液中的剩余砷在除鈷段與氫氧化鈷共沉淀除去。除鈷后液含砷小于0.0002 g/L。
F、為了有效回收除鐵、砷過濾后渣以及除鈷、砷過濾后渣中的鎳，將凈化產(chǎn)生的除鐵、砷過濾后渣以及除鈷、砷過濾后渣進(jìn)行除鎳處理后過濾，過濾后渣外付，過濾后液返造液進(jìn)行處理，這些溶液會(huì)帶有部分砷進(jìn)入造液工序。本實(shí)施例整體系統(tǒng)溶液砷脫出率達(dá)到99.6%以上。
實(shí)施例2
鎳電解混酸體系含有氯離子70g/l,含鐵0.3g/l, 含砷0.03g/l，該鎳電解混酸體系中除砷的方法包括以下步驟：
A、硫化鎳可溶陽極電解工藝中在造液工序電化學(xué)沉積除銅、砷，除雜后造液低酸出口液貯槽中加入H2O2溶液，將造液低酸出口液中三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷，有利于砷的脫除，H2O2溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的工業(yè)H2O2用水1:1稀釋后的溶液，加入的量為造液低酸出口液質(zhì)量的0.2%；在造液工序電化學(xué)沉積誘導(dǎo)除砷過程中，陽極為鎳陽極板，陰極為尺寸為700×720mm的銅皮，控制造液工序溶液銅離子10g/l,電流密度220A/m2,使砷以砷化銅形式在陰極電沉積脫除。
B、加入H2O2溶液的造液低酸出口液返電解陽極液貯槽與電解陽極液混合。
C、在電解陽極液貯槽中補(bǔ)入三氯化鐵，控制造液低酸出口液與電解陽極液的混合陽極液鐵砷比為8:1，同時(shí)，在電解陽極液貯槽中加入H2O2溶液，H2O2溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的工業(yè)H2O2用水1:1稀釋后的溶液，加入的量為混合陽極液質(zhì)量的0.2%。
D、將電解陽極液貯槽中的混合陽極液返凈化除砷，凈化工序包括中和水解除鐵、沸騰除銅槽除銅、氯氣氧化水解除鈷，混合溶液陽極液中鐵主要以FeCl3形式存在，調(diào)節(jié)混合陽極液的pH值為4.2、溫度為70℃，使鐵在該條件下水解為氫氧化鐵，利用氫氧化鐵膠體的沉淀對(duì)對(duì)混合陽極液中的80%的砷以砷酸鹽形式吸附共沉淀除去，反應(yīng)時(shí)間控制在1.5h。除鐵、砷過濾后液含砷小于0.008g/L。
E、將除鐵、砷過濾后液進(jìn)行氯氣氧化水解除鈷，控制除鈷氧化電位1090mv, 反應(yīng)時(shí)間控制在1.5h，除鈷前液pH值為5.0,將除鐵、砷過濾后液中的剩余砷在除鈷段與氫氧化鈷共沉淀除去。除鈷后液含砷小于0.0002 g/L。
F、為了有效回收除鐵、砷過濾后渣以及除鈷、砷過濾后渣中的鎳，將凈化產(chǎn)生的除鐵、砷過濾后渣以及除鈷、砷過濾后渣進(jìn)行除鎳處理后過濾，過濾后渣外付，過濾后液返造液進(jìn)行處理，這些溶液會(huì)帶有部分砷進(jìn)入造液工序。本實(shí)施例整體系統(tǒng)溶液砷脫出率達(dá)到99.3%以上。
實(shí)施例3
鎳電解混酸體系含有氯離子68g/l,含鐵0.2g/l, 含砷0.04g/l，該鎳電解混酸體系中除砷的方法包括以下步驟：
A、硫化鎳可溶陽極電解工藝中在造液工序電化學(xué)沉積除銅、砷，除雜后造液低酸出口液貯槽中加入H2O2溶液，將造液低酸出口液中三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷，有利于砷的脫除，H2O2溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的工業(yè)H2O2用水1:1稀釋后的溶液，加入的量為造液低酸出口液質(zhì)量的0.2%；在造液工序電化學(xué)沉積誘導(dǎo)除砷過程中，陽極為鎳陽極板，陰極為尺寸為700×720mm的銅皮，控制造液工序溶液銅離子9g/l,電流密度220A/m2,使砷以砷化銅形式在陰極電沉積脫除。
B、加入H2O2溶液的造液低酸出口液返電解陽極液貯槽與電解陽極液混合。
C、在電解陽極液貯槽中補(bǔ)入三氯化鐵，控制造液低酸出口液與電解陽極液的混合陽極液鐵砷比為7:1，同時(shí)，在電解陽極液貯槽中加入H2O2溶液，H2O2溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的工業(yè)H2O2用水1:1稀釋后的溶液，加入的量為混合陽極液質(zhì)量的0.2%。
D、將電解陽極液貯槽中的混合陽極液返凈化除砷，凈化工序包括中和水解除鐵、沸騰除銅槽除銅、氯氣氧化水解除鈷，混合溶液陽極液中鐵主要以FeCl3形式存在，調(diào)節(jié)混合陽極液的pH值為4、溫度為68℃，使鐵在該條件下水解為氫氧化鐵，利用氫氧化鐵膠體的沉淀對(duì)對(duì)混合陽極液中的80%的砷以砷酸鹽形式吸附共沉淀除去，反應(yīng)時(shí)間控制在1.5h。除鐵、砷過濾后液含砷小于0.009g/L。
E、將除鐵、砷過濾后液進(jìn)行氯氣氧化水解除鈷，控制除鈷氧化電位1080mv, 反應(yīng)時(shí)間控制在1h，除鈷前液pH值為4.7,將除鐵、砷過濾后液中的剩余砷在除鈷段與氫氧化鈷共沉淀除去。除鈷后液含砷小于0.0002 g/L。
F、為了有效回收除鐵、砷過濾后渣以及除鈷、砷過濾后渣中的鎳，將凈化產(chǎn)生的除鐵、砷過濾后渣以及除鈷、砷過濾后渣進(jìn)行除鎳處理后過濾，過濾后渣外付，過濾后液返造液進(jìn)行處理，這些溶液會(huì)帶有部分砷進(jìn)入造液工序。本實(shí)施例整體系統(tǒng)溶液砷脫出率達(dá)到99.5%以上。