Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 113-119. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 113-119. Funding: Kola MMC. For citation: Olyazaev A. E., Peshkov A. M., Makhov S. V. Determining nickel extraction conversion modes from sulfate-chloride solution produced by Kola MMC to produce nickel sulphate // Transactions of the Коіа Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 113-119. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.1.021. Введение Литий-ионные аккумуляторы играют важную роль в жизни современного общества. Они используются в портативных устройствах: мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки. Помимо этого, литий-ионные аккумуляторы типа NMC являются предпочтительными материалами для активно развивающегося сектора электромобилей [1]. Одним из основных материалов, необходимых для получения данных катодных изделий, является сульфат никеля, который должен соответствовать требованиям китайского стандарта HG/T 5919-2021 [2]. Существующие электрохимические и осадительные методы получения сульфата никеля трудозатратны и недостаточно эффективны. Одними из наиболее эффективных вариантов получения чистого раствора сульфата никеля являются экстракционная очистка от примесей (Ca, Mg, Na) либо, в случае смешанных хлоридно-сульфатных растворов, конверсия данных растворов в сульфатную форму с использованием методов катионообменной экстракции. Фосфорорганические экстрагенты (Р204, Р507, Cyanex 272) имеют низкое сродство к никелю, поэтому их используют для прямой экстракции примесей из никелевых растворов [3-7; 9]. Versatic-10 (неодекановая кислота), напротив, имеет высокие коэффициенты разделения Ni/Ca, Ni/Mg, поэтому эффективна для селективной экстракции никеля, при этом примеси кальция и магния остаются в водной фазе [3; 7; 8; 10]. Экстракцию никеля из сульфат-хлоридного раствора, состав которого представлен в табл. 1, проводили методом катионообменной экстракции с помощью экстрагента Versatic-10. Данный экстрагент имеет следующий ряд селективности (1) в порядке убывания: Fe3+> Cu2+> Pb2+> Zn2+> Ni2+>Co2+>Mn2+> Fe2+>Ca2+> Mg2+. (1) Цель работы состояла в получении сульфата никеля качества, соответствующего стандарту КНР HG/T5919-2021 (сорт I) [2] (табл. 2). Получение высокочистого сульфатного раствора включает в себя три основные операции: экстракция никеля; промывка насыщенного экстракта от металлов, обладающих меньшим сродством к экстрагенту, которые перешли в органическую фазу; реэкстракция никеля, при которой металлы, находящиеся в ряду селективности (1) перед никелем, не перейдут в водную фазу. Таблица 1 Состав сульфат-хлоридного никелевого раствора Компонент раствора Концентрация, г/дм3 Ni 57,7 Co 0,00029 Na 31,2 Mg 0,496 Ca 0,168 Fe 0,0041 Cu 0,0012 Pb <0,0001 Zn 0,0002 Mn <0,0001 SO 4 2- 92,7 Cl- 31,2 © Олязаев А. Э., Пешков А. М., Махов С. В., 2025 114