镍粉的制造方法技术

本发明专利技术提供一种使用微小的镍粉由硫酸镍氨络合物溶液生成杂质少、尤其硫品位低且所谓高纯度的镍粉的粗大粒子的制造方法。一种镍粉的制造方法，其特征在于，在由硫酸镍溶液生成镍粉的制造工序中，实施下述(1)～(6)的处理工序：(1)氢氧化工序；(2)络合工序；(3)还原工序；(4)固液分离工序；(5)将回收的镍粉重返到(2)的工序和(3)的工序中的任意一个工序或两个工序，并且对回收的还原终液进行硫化处理之后，进行固液分离从而生成硫化镍和镍回收后液的镍回收工序；(6)对由(5)的工序获得的硫化镍进行氧化浸出，将获得的硫酸镍溶液重返到(1)的工序的镍再生工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镍粉的制造方法
本专利技术涉及一种由硫酸镍氨络合物溶液获得低硫品位的高纯度的镍粉、凝结该镍粉而成的坯块的方法。特别是，能够应用于湿式镍冶炼工艺中产生的工序内的中间生成溶液的处理。
技术介绍
作为使用湿式冶炼工艺而工业制造镍粉的方法，具有以下方法：将原料溶解在硫酸溶液中之后，经过去除杂质的工序，在获得的硫酸镍溶液中添加氨，形成镍的氨络合物，在生成的硫酸镍氨络合物溶液中供给氢气而对镍进行还原从而制造镍粉。例如非专利文献1记载了在还原反应时作为晶种添加铁化合物而使镍在铁化合物上析出的镍粉的制造工艺，但存在源自晶种的铁混入到产品中的问题。此外，到目前为止也提出了使用除了氢气以外的还原剂获得镍粉的方法。例如，专利文献1公开了以下方法：提供一种廉价且耐气候性优异，在与树脂混炼的状态下电阻低，降低初始电阻和使用中的电阻，能够长期稳定地使用，作为导电膏和导电树脂用导电性粒子优选的镍粉及其制造方法。专利文献1公开的镍粉含有1～20质量％的钴且剩余部分由镍以及不可避免的杂质构成并且由一次粒子凝集而成的二次粒子构成，氧含量为0.8质量％以下。优选的是，仅在二次粒子的表层部含有钴，其表层部中的钴含量为1～40质量％。在要通过所公开的制造方法来获得该镍粉的情况下，钴会共存，例如像镍氧化物矿石那样镍和钴会共存而存在，不适合于将它们分离而分别高纯度且经济地回收的用途。此外，专利文献2中还提供了一种改善成难以产生粒子凝集物的基于液相还原法的金属粉末的制造方法。该制造方法是金属粉末的制造方法，具备：第一工序，通过溶解金属化合物、还原剂、络合剂、分散剂来制备含有源自金属化合物的金属离子的水溶液；以及第二工序，通过进行水溶液的pH调节，从而利用还原剂还原金属离子，析出金属粉末。然而，该制造方法使用高价的药剂且成本高，作为上述镍冶炼应用于大规模作业的工艺时，不能说在经济方面上有利。如上所述，提出了制造各种镍粉的工艺，但没有提倡使用工业上廉价的氢气制造高纯度的镍粉的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-240164号公报专利文献2：日本特开2010-242143号公报非专利文献非专利文献1：POWDERMETALLURGY,1958,No.1/2,p.40-52.
技术实现思路
专利技术所要解决的问题对于上述情况，本专利技术的目的在于，提供一种使用工业上廉价的氢气并使用微小的镍粉由硫酸镍氨络合物溶液生成杂质少、尤其硫品位低且所谓高纯度的镍粉的粗大粒子的制造方法。解决问题的技术方案用于解决上述问题的本专利技术的第一专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，在由硫酸镍溶液生成镍粉的制造工序中，实施下述(1)～(6)所示的处理工序。(1)在所述硫酸镍溶液中添加碱，生成氢氧化镍的沉淀物的氢氧化工序。(2)在由所述氢氧化工序(1)生成的所述氢氧化镍的沉淀物中添加由固液分离工序(4)获得的还原终液以及作为晶种的镍粉，从而溶解所述氢氧化镍的沉淀物，形成含有硫酸镍氨络合物溶液、晶种以及氢氧化镍的混合浆料的络合工序。(3)在由所述络合工序(2)形成的所述混合浆料中吹入氢气，形成包含使所述混合浆料中的镍成分在所述晶种上析出而形成的镍粉的还原浆料的还原工序。(4)对由所述还原工序(3)形成的还原浆料进行固液分离从而分别回收镍粉和还原终液的固液分离工序。(5)将回收的所述镍粉重返到所述络合工序(2)和所述还原工序(3)中的任意一个工序或两个工序，并且在回收的所述还原终液中添加硫化剂，析出硫化镍从而进行固液分离，生成硫化镍和镍回收后液的镍回收工序。(6)对由所述镍回收工序(5)获得的硫化镍进行氧化浸出，将获得的硫酸镍溶液重返到所述氢氧化工序(1)的镍再生工序。本专利技术的第二专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，按照粒径筛选由第一专利技术中的固液分离工序(4)回收的镍粉，挑选比预定的粒径小的镍粉作为晶种，添加到所述络合工序(2)和所述还原工序(3)中的任意一个工序或两个工序，并重复进行，从而获得比所述晶种的镍粉的粒径更粗大的镍粉。本专利技术的第三专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，添加到第二专利技术中的络合工序(2)和还原工序(3)中的任意一个工序或两个工序中的晶种的平均粒径为0.1～100μm的尺寸。本专利技术的第四专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，第一至第三专利技术中的络合工序(2)在形成含有硫酸镍氨络合物溶液、晶种以及氢氧化镍的混合浆料时，在所述混合浆料中进一步添加分散剂。本专利技术的第五专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，第一至第四专利技术中的络合工序(2)中的晶种的添加量为使得晶种的含量相对于硫酸镍氨络合物溶液中的镍重量达到1～100％的量。本专利技术的第六专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，对第一至第五专利技术中的还原浆料进行筛分，并将筛下的镍粉和还原终液的筛下还原浆料作为所述络合工序(2)的还原终液和晶种的镍粉的一部分重复使用。本专利技术的第七专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，第六专利技术中的络合工序(2)由如下两个工序构成：添加还原终液而获得硫酸镍氨络合物溶液的溶解工序；以及添加镍粉或包含镍粉以及还原终液的混合浆料的晶种添加工序。本专利技术的第八专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，第一专利技术中的硫酸镍溶液是将对镍氧化物矿石进行浸出而回收的镍和钴的混合硫化物、镍硫化物、粗硫酸镍、氧化镍、氢氧化镍、碳酸镍、金属镍的粉末中的至少一种溶解在硫酸酸性溶液而获得的溶液。本专利技术的第九专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，第一专利技术中的硫酸镍溶液是经过浸出工序和溶剂提取工序而获得的硫酸镍溶液，所述浸出工序是溶解作为杂质包含钴的含镍物的工序，所述溶剂提取工序是对由该浸出工序获得的包含镍和钴的浸出液进行pH调节之后，通过溶剂提取法将该浸出液分离成硫酸镍溶液和钴回收液的工序。本专利技术的第十专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，第一专利技术中的硫酸镍氨络合物溶液中的硫酸铵浓度为100～500g/L，并且相对于所述络合物溶液中的镍浓度，铵浓度以摩尔比计为1.9以上。本专利技术的第十一专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，将温度维持在100～200℃的范围并将压力维持在0.8～4.0MPa的范围而进行第一专利技术中的还原工序(3)的氢气的吹入。本专利技术的第十二专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，第四专利技术中的分散剂包含聚丙烯酸盐。本专利技术的第十三专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，包括：镍粉压块工序，使用压块机将经过第一专利技术中的还原工序(3)而获得的镍粉加工成块状的镍坯块；以及坯块烧结工序，在氢环境中以在500～1200℃的温度下进行保持为条件对获得的块状的镍坯块进行烧结处理，形成作为烧结体的镍坯块。本专利技术的第十四专利技术是一种镍粉的制造方法，其特征在于，包括硫酸铵回收工序，所述硫酸铵回收工序是浓缩第一专利技术中的固液分离工序(4)的还原终液，使硫酸铵析晶而回收硫酸铵晶体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍粉的制造方法，其特征在于，在由硫酸镍溶液生成镍粉的制造工序中，实施下述(1)～(6)所示的处理工序：/n(1)在所述硫酸镍溶液中添加碱，生成氢氧化镍的沉淀物的氢氧化工序；/n(2)在由所述氢氧化工序(1)生成的所述氢氧化镍的沉淀物中添加由固液分离工序(4)获得的还原终液以及作为晶种的镍粉，从而溶解所述氢氧化镍的沉淀物，形成含有硫酸镍氨络合物溶液、晶种以及氢氧化镍的混合浆料的络合工序；/n(3)在由所述络合工序(2)形成的所述混合浆料中吹入氢气，形成包含使所述混合浆料中的镍成分在所述晶种上析出而形成的镍粉的还原浆料的还原工序；/n(4)对由所述还原工序(3)形成的还原浆料进行固液分离从而分别回收镍粉和还原终液的固液分离工序；/n(5)将回收的所述镍粉重返到所述络合工序(2)和所述还原工序(3)中的任意一个工序或两个工序，并且在回收的所述还原终液中添加硫化剂，析出硫化镍从而进行固液分离，生成硫化镍和镍回收后液的镍回收工序；/n(6)对由所述镍回收工序(5)获得的硫化镍进行氧化浸出，将获得的硫酸镍溶液重返到所述氢氧化工序(1)的镍再生工序。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171221 JP 2017-2456311.一种镍粉的制造方法，其特征在于，在由硫酸镍溶液生成镍粉的制造工序中，实施下述(1)～(6)所示的处理工序：
(1)在所述硫酸镍溶液中添加碱，生成氢氧化镍的沉淀物的氢氧化工序；
(2)在由所述氢氧化工序(1)生成的所述氢氧化镍的沉淀物中添加由固液分离工序(4)获得的还原终液以及作为晶种的镍粉，从而溶解所述氢氧化镍的沉淀物，形成含有硫酸镍氨络合物溶液、晶种以及氢氧化镍的混合浆料的络合工序；
(3)在由所述络合工序(2)形成的所述混合浆料中吹入氢气，形成包含使所述混合浆料中的镍成分在所述晶种上析出而形成的镍粉的还原浆料的还原工序；
(4)对由所述还原工序(3)形成的还原浆料进行固液分离从而分别回收镍粉和还原终液的固液分离工序；
(5)将回收的所述镍粉重返到所述络合工序(2)和所述还原工序(3)中的任意一个工序或两个工序，并且在回收的所述还原终液中添加硫化剂，析出硫化镍从而进行固液分离，生成硫化镍和镍回收后液的镍回收工序；
(6)对由所述镍回收工序(5)获得的硫化镍进行氧化浸出，将获得的硫酸镍溶液重返到所述氢氧化工序(1)的镍再生工序。


2.根据权利要求1所述的镍粉的制造方法，其特征在于，
按照粒径筛选由所述固液分离工序(4)回收的镍粉，挑选比预定的粒径小的镍粉作为晶种，添加到所述络合工序(2)和所述还原工序(3)中的任意一个工序或两个工序，并且重复进行，从而获得比所述晶种的镍粉的粒径更粗大的镍粉。


3.根据权利要求2所述的镍粉的制造方法，其特征在于，
添加到所述络合工序(2)和还原工序(3)中的任意一个工序或两个工序中的晶种的平均粒径为0.1～100μm的尺寸。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的镍粉的制造方法，其特征在于，
所述络合工序(2)在形成含有硫酸镍氨络合物溶液、晶种以及氢氧化镍的混合浆料时，在所述混合浆料中进一步添加分散剂。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的镍粉的制造方法，其特征在于，
所述络合工序(2)中的晶种的添加量为使得晶种的含量相对于硫酸镍氨络合物溶液中的镍重量达到1～100％的量。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的镍粉的制造方法，其特征在于，
对所述还原浆料进行筛分，并将筛下的镍粉和还原终液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：平郡伸一，高石和幸，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP