Разделение железа и никеля

[radical]

Стоит задача по извлечению никеля из отходов электрохимического никелирования. Передали тут образец с гальваники, по анализам около 20%Ni (в пересчете на NiO). Остальное железо и предположительно гипс. Как я понимаю, отработанный электролит они раньше просто нейтрализовали известью и тихонько прикапывали в поле. Теперь начальство поставило задачу утилизировать эти отходы, причем никель нужен в виде оксида, а схема переработки должна быть максимально простой, технологичной и требовать минимум реактивов. Ну как всегда . Пока пришло на ум два метода разделения никеля и железа. Первый состоит в переводе никеля в раствор в виде аминокомплекса, но тут появляется нетривиальная задача в виде фильтрования Fe(OH)3. По второму (он применяется в промышленных схемах отделения никеля и кобальта от железа) никель осаждают из раствора в виде сульфида, железо же наоборот остается в растворе. Но тут прийдется иметь дело с сульфидами и сероводородом, да и никель идет для металлургов, а там примесь серы крайне нежелательна. Такая вот задача. Буду рад выслушать дельные советы по сабжу, а также буду очень благодарен, если подскажите ссылки на толковые книги по технологии никеля.

[Iskander]

Про серу лучше сразу забыть. Сами потравитесь и получите пакость в виде смеси сульфидов.
Берите аммиак.
Гидроокись железа нормально фильтруется, особенно если добавить флокулянтов типа полиакриламида. Рекомендую использовать фильтр-пресс.
Ещё вариант - получить FeOOH. Это вещество образует достаточно крупные кристаллические зёрна и фильтруется ещё легче.

Аммиакат потом прокалить и оксид никеля готов.

[Sovetnik]

Про серу лучше сразу забыть. Сами потравитесь и получите пакость в виде смеси сульфидов.
Берите аммиак.

Хрен редьки не слаще - аммиаком тоже потравитесь.
Кроме того, у аммиаката никеля растворимость где-то около 1%, поэтому потребуются огромные объемы растворов, а это не технологично, да и дорого.

[MONSTA]

Железо, долго всухую сидевшее в виде гидроксида (точнее, первоначально бывшее в виде гидроксида), растворить довольно проблематично. Поэтому в нейтральной среде с несильным комплексообразователем в раствор, я думаю, не перейдет. В общем, берем раствор тиосульфата (закрепитель в черно-белой фотографии), обрабатываем отходы, в растворе - тиосульфатный комплекс никеля, мы его тихонько греем, получаем осадок сульфида никеля. Оно, конечно, с серой, зато просто.

[radical]

Железо, долго всухую сидевшее в виде гидроксида (точнее, первоначально бывшее в виде гидроксида), растворить довольно проблематично. Поэтому в нейтральной среде с несильным комплексообразователем в раствор, я думаю, не перейдет. В общем, берем раствор тиосульфата (закрепитель в черно-белой фотографии), обрабатываем отходы, в растворе - тиосульфатный комплекс никеля, мы его тихонько греем, получаем осадок сульфида никеля. Оно, конечно, с серой, зато просто.

Думаю, железо с никелем там находится не в виде гидроокисей, а в виде основных солей, в разбавленных кислотах при слабом нагревании образец растворяется легко, остается только серый осадок сульфата кальция(?). Да и железо там находится скорее преимущественно в двухвалентной форме (судя по окраске). Про тиосульфат спасибо, попробую.

[amik]

Насоветовали

у аммиаката никеля растворимость где-то около 1%

Растворимость аммиакатов никеля обусловлена анионом, а не комплексным катионом [Ni(NH3)6] . Сульфат, хлорид и даже карбонат гексаамминникеля прекрасно растворимы (десятки и сотни грамм на литр) Упарка раствора карбоната в аммиаке вообще один из промышленных способов получения чистого основного карбоната никеля. Малорастворим в этом ряду только перхлорат

берем раствор тиосульфата (закрепитель в черно-белой фотографии), обрабатываем отходы, в растворе - тиосульфатный комплекс никеля

Осадки содержащие никель типа гидроксида и основного карбоната не растворятся в тиосульфате натрия Только в кислой среде. Но там и железо будет растворяться

В общем это нормальная коммерческая задача для технологов. Только НИР штук на 10-20
З.Ы. Не рублей

[avor]

Насоветовали

у аммиаката никеля растворимость где-то около 1%

Растворимость аммиакатов никеля обусловлена анионом, а не комплексным катионом [Ni(NH3)6] . Сульфат, хлорид и даже карбонат гексаамминникеля прекрасно растворимы (десятки и сотни грамм на литр) Упарка раствора карбоната в аммиаке вообще один из промышленных способов получения чистого основного карбоната никеля. Малорастворим в этом ряду только перхлорат

берем раствор тиосульфата (закрепитель в черно-белой фотографии), обрабатываем отходы, в растворе - тиосульфатный комплекс никеля

Осадки содержащие никель типа гидроксида и основного карбоната не растворятся в тиосульфате натрия Только в кислой среде. Но там и железо будет растворяться

В общем это нормальная коммерческая задача для технологов. Только НИР штук на 10-20
З.Ы. Не рублей

Насчет сульфата не уверен, сульфат какого- то( то ли двойного толи тетра) аммиаката никеля точно фигово растворим. Я воще-то имею некую идею по поводу их разделения, в пробирке получалось ничего. Но жаба душит, тем более, что мастер предполагает цену в 20000 уе. Так что пусть моя идея уйдет со мной в могилу. Потому что я жаааадный, а эти хреновы аккумуляторщики, гальвньщики еще жаааднеее. Так мы и сдохнем от жааадности.

[radical]

Насчет сульфата не уверен, сульфат какого- то( то ли двойного толи тетра) аммиаката никеля точно фигово растворим. Я воще-то имею некую идею по поводу их разделения, в пробирке получалось ничего.

В Крякине можно посмотреть про растворимость двойных сульфатов и аминокомплексов никеля, там описано подробно. "В пробирке" и у меня получалось вполне, и с аммиаком, и с сульфидом, проблемы с масштабированием.

[amik]

В Крякине можно посмотреть про растворимость двойных сульфатов и аминокомплексов никеля, там описано подробно. "В пробирке" и у меня получалось вполне, и с аммиаком, и с сульфидом

Вот и славно

сульфат какого- то( то ли двойного толи тетра) аммиаката никеля точно фигово растворим. Я воще-то имею некую идею по поводу их разделения, в пробирке получалось ничего. Но жаба душит...

Вот именно И в стакане тоже отлично получается.
Является ли идея высказанная вслух на форуме предметом изобретения

Так что пусть моя идея уйдет со мной в могилу

На это я пойтить не могу(с.)

[Kvacum]

Из сообственного опыта знаю:

1. Никель, например, из положительных электродов отработанных Fe-Ni щелочных аккумуляторов извлекают. Цель извлечения - возврат дорогого гидрата закиси никеля в производство аккумуляторов.

2. Что делают варвары от металлургии: + электрод (никель гидрооксиды +графит) и - элекрод (железа гидрооксиды+ графит) используют, как СЫРЬЁ для получения ферроникеля.

Ферроникелель потом добавляют в сталь и получают легированные стали.

А ларчик просто открывается!

[radical]

2. Что делают варвары от металлургии: + электрод (никель гидрооксиды +графит) и - элекрод (железа гидрооксиды+ графит) используют, как СЫРЬЁ для получения ферроникеля.

Это само собой, но нужен чистый оксид, без железа. Для ферроникеля достаточно просто отфильтровать гипс и переосадить смесь гидроокисей (которые тоже нужно как-то фильтровать)

MONSTA
Не смог найти информацию про тиосульфатный комплекс никеля. В какой среде он стоек? По идее, должен быть устойчив в нейтральной и щелочной, т.к. в кислой тиосульфат разваливается. Насколько вообще стоек этот комплекс? Насколько устойчивы комплексы железа (2) и (3) с тиосульфатом (если они есть)? Вообщем куча вопросов
Сегодня пробовал растворять переосажденные гидроокиси в тиосульфате, никаких признаков образования комплексов не увидел. Или они бесцветные? Отфильтрованный раствор нагрел до кипения, тоже ничего не изменилось.

[MONSTA]

Ну, значит, я фигню посоветовал. А жаль...

[amik]

radical, мы же Вас предупреждали. Химия из учебников и справочников отличается от цены вопроса
Теперь вопросы:
1. Электролит был сульфатный или сульфаматный
2. Образцы были влажные? Что то никеля маловато. Тем более, что гипса там,вероятно нет

в разбавленных кислотах при слабом нагревании образец растворяется легко

3. Какой рН проб(водной вытяжки)?
4. и тд и тп

[Вячеслав]

Судя по всему после начала перерабртки на Вашем предприятии начнется сильная текучка кадров! Вряд ли кто в ОЗК будет работать.

А переработка простая - электролиз сернокислого раствора!

[Константин_Б]

Опять же советую книгу: Ситтиг М. "Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов" Там должно быть...

[avor]

Из сообственного опыта знаю:

1. Никель, например, из положительных электродов отработанных Fe-Ni щелочных аккумуляторов извлекают. Цель извлечения - возврат дорогого гидрата закиси никеля в производство аккумуляторов.

Хрена лысого, в России ничего подобного не делают, при сицилизме это было дорого(не выгодно, никель дешевле было из руды извлекать). А сейчас купилок никто в это не вкладывает.

---Опять же советую книгу: Ситтиг М. "Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов" Там должно быть...

Там есть, однако как бы это, вобщем устаревшая и в целом грязная технология, хотя на вскидку дешевая.

[radical]

radical, мы же Вас предупреждали. Химия из учебников и справочников отличается от цены вопроса
Теперь вопросы:
1. Электролит был сульфатный или сульфаматный
2. Образцы были влажные? Что то никеля маловато. Тем более, что гипса там,вероятно нет

в разбавленных кислотах при слабом нагревании образец растворяется легко

3. Какой рН проб(водной вытяжки)?
4. и тд и тп

О чем предупреждали? 20тыс не рублей , а потом уже будем разговаривать?
Цена вопроса такова - или мы беремся за переработку этих отходов и выделяем отдельно никель, или просто делаем смесь оксидов для металлургов. Личной выгоды я не имею , это всего лишь моя работа. Задача не особо военная и вполне решаемая своими силами. Вопрос в том, как найти ОПТИМАЛЬНОЕ решение.
Теперь по вопросам
1. Неизвестно. Обратной связи нет.
2. Образец сухой, как порох. Гипс есть (остается при растворении в азотной и серной), причем заметное количество, сравнимое с содержанием никеля.
3. Практически нейтрален


Константин_Б

не могу открать ссылку [/b]

[amik]

не могу открыть ссылку

Попробуйте так http://books.prometey.org/download/16688.html
Но не сильно поможет. Сие издание всего лишь краткий пересказ древних патентов.

[radical]

Скачал, но нет там все равно ничего интересного. Нужна книженция по технологии никеля. Видимо, похода в библиотеку таки не избежать
Пробовал сегодня осадить никель в виде двойного сульфата никеля-аммония. Малорастворимая соль (около 5% при 20С), а в растворе сульфата аммония практически не растворима. Двойные сульфаты железа (2) и (3) растворимы гораздо лучше. Выпали красивые светло-зеленые кристаллики. Вопрос в том, сколько там выделилось никеля, а сколько железа. Надо будет сделать количественно и отдать на анализ.

[amik]

radical, первый шаг сделан Если железо до трешки окислите (перекисью водорода, например, или долго воздух продувать), то двойной сульфат никеля-аммония чистый будет т.к. железо не будет сокристаллизовываться. С медью, марганцем и цинком хуже, изоморфны.
При этом он уже товарный продукт Единственное НО - Вы же серу не хотели