羰基法生產(chǎn)鎳的工藝原理是什么?
答：CO能與鎳反應(yīng)生成氣態(tài)Ni(CO)4:
Ni(S)+4CO= Ni(CO)4(g) （6-7)
這個(gè)反應(yīng)為可逆反應(yīng)，對鎳的選擇性高，對銅和鉑族元素不起作用，鐵和鈷的羰化化廁廟附備機(jī)素的保為是射基鎳分離從而獲得純羰基鎳。
羰化反應(yīng)時(shí)各元素的行為是什么?
答：(1)金屬鎳。極易與CO發(fā)生羰化反應(yīng)，羰化率為95%以上。
(2)硫化鎳。在羰化過程中，可與金屬銅反應(yīng)：
Ni?S?+4Cu= 2Cu?S+3Ni (6-8)
(3)鐵。鐵的羰化率隨壓力升高而增加，在20MPa下的羰化率為80%,Fes幾乎不發(fā)生反應(yīng)。
(4)鈷。在高壓條件下，少量金屬鈷發(fā)生反應(yīng)：
Co + 8C0=Co?(CO)? (6-9)
Co + 12CO=Co?(CO)12 (6-10)
(5)銅和鉑族元素。不發(fā)生羰化反應(yīng)。
(6)硫。硫在羰化中起積極作用，一是在物料表面?zhèn)鬟fCO,起活化作用;二是使銅、鈷等金屬生成硫化物免受羰化損失。
羰基法生產(chǎn)鎳的工藝流程是什么?
答：羰基鎳的生產(chǎn)工藝包括原料熔化、?；⒑铣?、精餾和分解等主要工序。羰基鎳的生產(chǎn)方法有常壓、中壓和高壓合成。輔助工序包括CO的生產(chǎn)、解毒和廢料的回收處理。我國目前采用高壓合成羰基鎳的工藝流程，如圖6-3所示。
硫化鎳精礦的高壓氨浸法生產(chǎn)流程是什么?
答：高壓氨浸法主要處理鎳黃鐵礦，生產(chǎn)流程包括加壓氨浸、浸出液蒸氨與除銅、氧化水解和加壓氫還原制取鎳粉和鎳粉壓塊等。
(1)加壓氨浸過程。在升高氧壓和溫度條件下，精礦中的硫化物與溶液中的氨反應(yīng)，使鎳、鈷、銅生成可溶性的氨絡(luò)合物，硫則氧化成可溶性的硫酸根離子，鐵轉(zhuǎn)化為不溶的三氧化二鐵：
NiS+ 2O?+6NH?=Ni(NH?)6SO? (6-11)
4FeS+9O?+8NH?+4H?O=2Fe2O3+8NH?+4SO42- (6-12)
(2)蒸氨和除銅。升溫蒸出部分氨后，銅呈CuS沉淀：
Cu2++S2O2-3+H2O=CuS+2H++SO2-4 (6-13)
操作在密閉蒸餾罐中進(jìn)行，用蒸汽直接加熱，操作溫度393K。蒸氨后通入H?S可將銅降到0.002g/L。
(3)氧化水解。使除銅溶液中未反應(yīng)的S?O32-氧化，以免影響還原鎳粉的質(zhì)量：
(NH?)?S?O?+2O?+H?O+2NH?=2(NH?)?SO? (6-14)
NH?SO?·NH?+H?O=2(NH?)?SO? (6-15)
操作在高壓釜中進(jìn)行，總壓力為4.9MPa,溫度為493K。反應(yīng)后，S?O32-的濃度降到0.005g/L。
(4)加壓氫還原。在高壓釜內(nèi)，用氫作還原劑從溶液中還原鎳：
Ni2++H2=Ni+2H+ (6-16)
維持壓力2.45~3.14MPa,溫度473K,得到含鎳99.9%的鎳粉。母液經(jīng)硫化氫沉鈷后回收硫酸銨作原料，鈷渣為提鈷原料。
硫化鎳精礦的硫酸化焙燒—浸出法生產(chǎn)流程是什么?
答：硫酸化焙燒一浸出法主要處理鎳磁黃鐵礦，生產(chǎn)流程包括沸騰焙燒、焙砂浸出、鐵置換。
(1)沸騰焙燒。在37.2m2沸騰爐內(nèi)進(jìn)行，控制溫度935K,使銅、鎳、鈷變成可溶性硫酸鹽，鐵變成Fe?O3沉淀。
(2)焙燒浸出及鐵置換。在5臺濃密機(jī)中進(jìn)行，溫度353K,加鐵屑置換溶液中的鎳、銅、鈷，得到鎳精礦。
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