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      一種常壓合成羰基鎳的方法

      文檔序號:3463492閱讀:628來源:國知局
      專利名稱:一種常壓合成羰基鎳的方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      一種常壓合成羰基鎳的方法,涉及一種常壓狀態(tài)下利用含鎳物料與CO羰化合成羰基鎳的方法。
      背景技術(shù)
      羰化冶金技術(shù)在國外已經(jīng)發(fā)展了100多年的歷史,目前已經(jīng)形成了常壓、中壓和高壓三種技術(shù),國外應(yīng)用羰基法生產(chǎn)鎳實力最強(qiáng)的屬加拿大INCO公司和俄羅斯北鎳公司。兩家公司利用該技術(shù)對硫化鎳、氧化鎳、海綿鎳、紅土礦等鎳資源進(jìn)行處理,得到了較好的效果。中國研究羰化冶金技術(shù)也有50多年的歷史,但都沒有形成系統(tǒng)化和產(chǎn)業(yè)化,且原料選自電解鎳,這造成了生產(chǎn)的羰基鎳粉成本居高不下。利用其他含鎳物料生產(chǎn)羰基鎳仍是一個技術(shù)難度。金川集團(tuán)有限公司已建成的高壓羰基鎳生產(chǎn)線,能夠在壓力高的情況下,處理銅鎳一次合金。由于是在高壓條件下生產(chǎn),存在能耗高、不容易控制、設(shè)備難以大型化,易造成安全陷患的缺點(diǎn)。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足,提供一種工藝簡單、設(shè)備容易制造、容易控制、羰化合成率高的常壓合成羰基鎳的方法。
      為了實現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
      一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于其合成過程依次為首先將含鎳物料磨碎;然后將磨碎的物料焙燒,降低硫量;再將焙燒渣硫酸中浸出分離焙燒渣中銅;將浸銅后的殘渣于用水煤氣進(jìn)行還原;再將還原后物料進(jìn)行CO羰化合反應(yīng)合成羰基鎳。
      本發(fā)明的一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于其將含鎳物料磨碎至0.05~5mm。
      本發(fā)明的一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于其磨碎的物料是在1000~1650℃的溫度下焙燒,時間5~15小時;然后在750~800℃溫度下繼續(xù)焙燒2~20小時,含硫量降低至小于1%。
      本發(fā)明的一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于將焙燒渣在65~120℃,濃度為的50~98%的硫酸浸出回收焙燒渣中銅的。
      本發(fā)明的一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于浸銅后的殘渣用水煤氣在250~500℃、1~50KPa的條件下進(jìn)行還原5~15小時。
      一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于還原后物料在溫度為60~85℃、壓力為20~50Kpa條件下進(jìn)行CO羰化合成反應(yīng),反應(yīng)壓力10~100KPa,反應(yīng)溫度25~80℃,反應(yīng)時間36~48小時。
      本發(fā)明的一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于其合成過程CO氣體在合成釜中的循環(huán)速度為500~1500Nm3/h。
      本發(fā)明方法的工作原理為1)將含鎳物料球磨至一定粒度通過球磨機(jī),將含鎳物料處理成0.05~5mm粒度大小的顆粒,這對后續(xù)的焙燒脫銅和脫硫有很大的促進(jìn)作用,因為可以增大物料的比表面積和活性,從而加大反應(yīng)速率。在750~800℃時繼續(xù)焙燒,使含硫量降低至1%。在50~98%硫酸中溶解焙燒渣,回收了焙燒渣中大部分銅,通過離心作用以硫酸鹽的形式分解。再用水煤氣還原殘渣。
      2)控制合成系統(tǒng)中CO氣體的循環(huán)量合成產(chǎn)物能夠及時排走,這是反應(yīng)得以持續(xù)的關(guān)鍵所在。為此,羰基合成反應(yīng)得系統(tǒng)要控制CO氣體的循環(huán)量在500~1500Nm3/h;使反應(yīng)釜內(nèi)混合氣體中羰基鎳氣體的含量<4%(體積含量),在羰基鎳合成反應(yīng)過程中,控制羰基鎳合成反應(yīng)速度能夠影響羰基鎳分子及時進(jìn)入氣相的程度,特別是物料內(nèi)部進(jìn)行羰基鎳合成反應(yīng)時,生成的羰基鎳不能及時進(jìn)入氣相,便使CO進(jìn)入物料的能力減弱,從而影響羰化合成反應(yīng)的進(jìn)行。控制CO的循環(huán)量,使生成的羰基鎳及時排走,進(jìn)而使反應(yīng)平衡向右移動。
      本發(fā)明的方法,通過簡單的焙燒、還原、羰化工序即可實現(xiàn)復(fù)雜含鎳物料的鎳提取過程,提高工藝流程的控制能力和安全系數(shù),以常壓、低溫合成反應(yīng),羰化率可以達(dá)到95%。
      具體實施例方式
      一種常壓合成羰基鎳的方法,其合成過程依次為a.將含鎳物料磨碎至0.05~5mm;b.將磨碎的物料在1000~1650℃的溫度下焙燒,時間5~15小時;然后在750~800℃溫度下繼續(xù)焙燒2~20小時,含硫量降低至1%;c.將焙燒渣在50~98%的硫酸中浸出回收焙燒渣中銅;d.將浸銅后的殘渣于用水煤氣在250~500℃、1~50KPa的條件下進(jìn)行還原5~15小時;e.將還原后物料在溫度為60~85℃、壓力為20~50KPa條件下進(jìn)行CO羰化合成反應(yīng),反應(yīng)壓力10~100KPa,反應(yīng)溫度25~80℃,反應(yīng)時間36~48小時。其合成過程CO氣體在合成釜中的循環(huán)速度為500~1500Nm3/h。
      實施例采用本發(fā)明的方法,合成了4批羰基鎳。
      表1為本發(fā)明所用原料的化學(xué)組成成分表,表2為本發(fā)明所采用的合成方法的工藝步驟和工藝參數(shù)、合成羰化率等數(shù)據(jù)。
      表1本發(fā)明所使用的原料成分

      表2本發(fā)明所采用的合成方法的工藝參數(shù)表、羰化率表

      權(quán)利要求
      1.一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于其合成過程依次為首先將含鎳物料磨碎;然后將磨碎的物料焙燒,降低硫量;再將焙燒渣硫酸中浸出分離焙燒渣中銅;將浸銅后的殘渣于用水煤氣進(jìn)行還原;再將還原后物料進(jìn)行CO羰化合反應(yīng)合成羰基鎳。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于其將含鎳物料磨碎至0.05~5mm。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于其磨碎的物料是在1000~1650℃的溫度下焙燒,時間5~15小時;然后在750~800℃溫度下繼續(xù)焙燒2~20小時,含硫量降低至小于1%。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于將焙燒渣在65~120℃,濃度為50~98%的硫酸中浸出回收焙燒渣中銅的。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于浸銅后的殘渣于是用水煤氣在250~500℃、1~50KPa的條件下進(jìn)行還原5-15小時。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于還原后物料在溫度為60~85℃、壓力為20~50KPa條件下進(jìn)行CO羰化合成反應(yīng),反應(yīng)壓力10~100KPa,反應(yīng)溫度25~80℃,反應(yīng)時間36~48小時。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓合成羰基鎳的方法,其特征在于其合成過程CO氣體在合成釜中的循環(huán)速度為500~1500Nm3/h。
      全文摘要
      一種常壓合成羰基鎳的方法,涉及一種常壓狀態(tài)下利用含鎳物料與CO羰化合成羰基鎳的方法。其特征在于其合成過程依次為首先將含鎳物料磨碎;然后將磨碎的物料焙燒,降低硫量;再將焙燒渣在硫酸中浸出以分離焙燒渣中銅;將浸銅后的殘渣于用水煤氣進(jìn)行還原;再將還原后物料進(jìn)行CO羰化反應(yīng)合成羰基鎳。本發(fā)明的方法,通過簡單的焙燒、還原、羰化工序即可實現(xiàn)復(fù)雜含鎳物料的鎳提取過程,提高工藝流程的控制能力和安全系數(shù),以常壓、低溫合成反應(yīng),羰化率可以達(dá)到95%。
      文檔編號C01G53/02GK1951826SQ20061014534
      公開日2007年4月25日 申請日期2006年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月24日
      發(fā)明者李永軍, 張強(qiáng)林, 譚世雄, 肖冬明, 王多冬, 李朝平, 王良, 王大窩 申請人:金川集團(tuán)有限公司
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