高纯度硫酸镍的制造方法以及自含镍溶液的杂质元素除去方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及自含镍溶液有效地除去镁而生成高纯度硫酸镍的制造工序，特别能够 适用于来自湿式镍熔炼工艺的生产工序内的中间生成溶液的处理。
【背景技术】
[0002] 工业制造硫酸镍的一般方法是将原料溶解于酸溶液后，经过除去杂质的工序，得 到硫酸镍溶液、或者通过蒸发结晶等得到硫酸镍结晶的方法。
[0003]在该制造方法中，除去该杂质的工序由于原料中所含杂质而存在各种各样的方 法，但首先，经过使用中和剂形成含有一部分杂质的中和沉淀物以及分离后残液的净液工 序，随后对该分离后残液进一步施予杂质元素除去处理，进行使用常规有机溶剂进行萃取 的溶剂萃取工序。
[0004]特别地，作为在原料中含有钴时高效地分离镍与钴的方法，使用了膦酸、次磷酸的 溶剂萃取法是广泛已知的。
[0005]作为这样的溶剂萃取法中所使用的膦酸、次磷酸，2-乙基己基膦酸-单2-乙基己 基酯、二-(2, 4, 4-三甲基戊基）次磷酸对镍与钴的萃取分离良好，因而优选。
[0006]此外，利用该膦酸和次磷酸的溶剂萃取依赖于溶液的pH，pH越上升则萃取率越提 高。而且，根据元素不同，对于萃取的pH依赖性也不同，利用该特性将钴、其它杂质元素萃 取至有机溶剂中。
[0007]S卩，通过设定为比萃取镍的pH更低的pH，使杂质元素分配至有机相，镍残留于水 相，因此可以得到除去了杂质的镍溶液。
[0008]此外，在专利文献1至3中，公开了如下方法：预先在高pH的条件下将镍萃取至有 机溶剂中，使萃取有该镍的有机溶剂与含有杂质的镍溶液接触，从而发生比镍更容易萃取 的元素移动至有机相、有机中的镍移动至水相一侧的交换反应，除去镍溶液中的杂质。
[0009] 该方法作为防止pH调整剂所含有的Na等杂质元素混入镍溶液而污染产品的方法 是有效的。
[0010] 但是，在杂质元素中，溶液中的镁即使使用如上所述的硫酸镍的制造工序中的净 液工序、溶剂萃取工序，由于与镍的反应举动相似，因此也难以自镍溶液选择性地除去镁。
[0011] 因此，将自溶剂萃取工序、净液工序排出的含有少量镍的溶液（该溶液中也含有 镁）在体系内重复利用时，未除去而残留的镁也与镍同样地被重复操作。因此，镁在体系内 积蓄，成为产品中的镁的含量上升的主要原因。
[0012] 现有技术文献
[0013] 专利文献
[0014] 专利文献1:特开平10-310437号公报
[0015] 专利文献2:特开平10-30135号公报
[0016] 专利文献3:特开2004-307270号公报
【发明内容】
[0017] 发明所要解决的课题
[0018] 在这样的状况中，本发明的目的在于提供自含镍溶液选择性地除去镁的除去杂质 元素的方法、以及通过将该除去杂质元素的方法并入制造工序中而生成更高纯度的硫酸镍 的制造方法。
[0019] 用于解决课题的手段
[0020] 解决这样的课题的本发明的第一发明为一种高纯度硫酸镍的制造方法，其特征在 于，对于自含镍溶液生成高纯度硫酸镍的制造工序中的所述制造工序内的含镍溶液，按照 序号顺序实施下述（1)至（4)所示的杂质元素除去处理工序：
[0021] (1)氢氧化工序：通过将碱性氢氧化物添加至所述制造工序内的含镍溶液的一部 分，使所述溶液含有的镍形成氢氧化镍的沉淀物，形成含有该沉淀物以及该沉淀物以外的 氢氧化后溶液的氢氧化浆液；
[0022] (2)碳酸化工序：将碱性碳酸盐添加至所述氢氧化浆液而实施形成碳酸化浆液的 碳酸化处理，使所述氢氧化后溶液含有的镍形成碳酸镍的沉淀物，形成含有该碳酸镍的沉 淀物以及该沉淀物以外的碳酸化后溶液，使来自所述含镍溶液含有的镍形成氢氧化镍与碳 酸镍的混合沉淀物，形成含有所述混合沉淀物以及所述混合沉淀物以外的反应后溶液的混 合浆液；
[0023] (3)固液分离工序：将所述混合浆液分离为氢氧化镍与碳酸镍的混合沉淀物以及 反应后溶液；
[0024] (4)中和工序：对所述反应后溶液进行中和处理生成含有杂质元素的中和沉淀 物，回收制造工序内的溶液含有的杂质元素。
[0025] 本发明的第二发明为一种高纯度硫酸镍的制造方法，其特征在于，第一发明中的 杂质元素为镁。
[0026] 本发明的第三发明为一种高纯度硫酸镍的制造方法，其特征在于，第一和第二发 明中的制造工序还具备溶解镍含有物的浸出工序、以及通过溶剂萃取法分离镍与钴的溶剂 萃取工序。
[0027] 本发明的第四发明为一种高纯度硫酸镍的制造方法，其特征在于，第三发明中的 镍含有物是镍与钴的混合硫化物、作为工业中间产物的粗硫酸镍、氧化镍、氢氧化镍、碳酸 镍、镍粉。
[0028] 本发明的第五发明为一种高纯度硫酸镍的制造方法，其特征在于，第一到第四发 明中的（1)氢氧化工序的工序中的pH为7. 5~7. 8。
[0029] 本发明的第六发明为一种高纯度硫酸镍的制造方法，其特征在于，第一至第5发 明中的（2)碳酸化工序的工序中的pH为7. 7~8.0。
[0030] 本发明的第七发明为一种自含镍溶液的除去杂质元素的方法，其特征在于，为了 自含镍溶液除去杂质元素，按照序号顺序实施下述（1)至（4)所示的处理工序：
[0031](1)氢氧化工序：通过将碱性氢氧化物添加至所述含镍溶液的一部分，使所述溶 液含有的镍形成氢氧化镍的沉淀物，形成含有该沉淀物以及该沉淀物以外的氢氧化后溶液 的氢氧化浆液；
[0032] (2)碳酸化工序：将碱性碳酸盐添加至所述氢氧化浆液而实施形成碳酸化浆液的 碳酸化处理，使所述氢氧化后溶液含有的镍形成碳酸镍的沉淀物，形成含有该碳酸镍的沉 淀物以及该沉淀物以外的碳酸化后溶液，使来自所述含镍溶液含有的镍形成氢氧化镍与碳 酸镍的混合沉淀物，形成含有所述混合沉淀物以及该混合沉淀物以外的反应后溶液的混合 浆液；
[0033] (3)固液分离工序：将所述混合浆液分离为氢氧化镍与碳酸镍的混合沉淀物以及 反应后溶液；
[0034] (4)中和工序：对所述反应后溶液进行中和处理生成含有杂质元素的中和沉淀 物，回收制造工序内的溶液含有的杂质元素。
[0035] 本发明的第八发明为一种自含镍溶液中的杂质元素除去方法，其特征在于，第七 发明中的杂质元素为镁。
[0036] 本发明的第九发明为一种杂质元素除去方法，其特征在于，第七及第八发明中的 (1) 氢氧化工序的工序中的pH为7. 5~7. 8的范围。
[0037] 本发明的第十发明为一种杂质元素除去方法，其特征在于，第七至第九发明中的 (2) 的碳酸化工序的工序中的pH为7. 7~8. 0。
[0038] 发明效果
[0039] 根据本发明，在自含镍溶液得到高纯度硫酸镍的制造方法中，特别地，通过赋予将 该难以选择除去的镁有效地排出制造工序体系外的工艺，能够大幅地减少高纯度硫酸镍产 品中的镁，能够提供更高纯度的硫酸镍。
【附图说明】
[0040] 图1是本发明的高纯度硫酸镍的制造流程图。
[0041] 图2是本发明的自含镍溶液的除去杂质元素的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0042] 在本发明中，在自含镍溶液得到高纯度硫酸镍的制造方法中，其特征在于，通过将 下述（1)~（4)的序号顺序所示的、构成自工序内的溶液除去杂质元素的方法的一系列工 序并入其制造工序中，自含镍溶液制造杂质元素、特别是Mg更少的高纯度硫酸镍。
[0043][自含镍溶液除去杂质元素的方法]
[0044] (1)氢氧化工序：将碱性氢氧化物添加至制造工序内的含镍溶液的一部分，使该 溶液含有的镍形成氢氧化镍的沉淀物，形成含有该沉淀物以及该沉淀物以外的氢氧化后溶 液的氢氧化浆液；
[0045] (2)碳酸化工序：将碱性碳酸盐添加至⑴