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

Таким образом, сделан вывод о том, что для достижения максимальной скорости растворения никеля и достижения выхода по току более 95 % рекомендуется использовать растворы серной кислоты 200-250 г/л, а для снижения остаточной концентрации серной кислоты до 10-20 г/л в конце процесса с целью предотвращения осаждения никеля на катоде необходимо проводить процесс электролиза с использованием переменного тока. Полученные после электрохимического растворения металлических никелевых отходов растворы фильтровали. Далее растворы медленно охлаждали до комнатной температуры в открытом кристаллизаторе и выдерживали 4 -6 ч. В ходе охлаждения создавалось пересыщение раствора, достаточное для образования и роста кристаллов как за счет понижения температуры, так и за счет увеличения концентрации раствора в процессе испарения растворителя (воды). В результате кристаллизации были получены монокристаллы сульфата никеля различной степени крупности. Согласно данным рентгенофазового анализа, полученные кристаллы представляют собой гексагидрат сульфата никеля. Состав сульфата никеля, полученный при электрохимическом растворении металлических никелевых отходов, представлен в табл. 2. Из таблицы следует, что полученный сульфат соответствует по содержанию микропримесей, за исключением железа марки хч, поэтому для получения сульфата электродного качества раствор перед кристаллизацией подвергали сорбционной очистке с использованием смолы LSC790 [13]. Таблица 2 Состав сульфата никеля, полученного из раствора электрохимического растворения металлических никелевых отходов КГМК Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 49-55. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 49-55. Элемент Содержание, мас. % Элемент Содержание, мас. % Ni 22,1 V 0,002 Co 0,013 Zn 0,003 Fe 0,007 Ag 0,001 Se 0,008 Al 0,0003 B 0,001 Sb 0,0001 Mg 0,002 Cr 0,0001 Si 0,009 Mn 0,0001 Ti 0,002 Cu 0,0001 Однако реализовать комбинированный способ электрохимического растворения с использованием постоянного и переменного тока в Кольской ГМК не представлялось возможным из-за необходимости использования источников переменного тока, поэтому процесс проводили только с применением постоянного тока, что позволило, согласно разработанному способу [14], из некондиционного металла получать сульфат никеля. Процесс проводят при пониженной плотности тока, в результате чего на катоде выделяется в основном водород, а остаточная концентрация серной кислоты снижается до 20-30 г/л. Полученный после кристаллизации сульфат никеля отделяли от маточного раствора на центрифуге. Способ реализован в Кольской ГМК и в соответствии с ним в настоящее время производится порядка 20 т шестиводного сульфата никеля марки “ч”. Получить соль более высокого качества пока не представляется возможным из-за повышенного содержания в нем железа, которое попадает в соль в основном из технической серной кислоты, содержащей примерно 50 мг/л железа. Использование для очистки от железа селективных сорбентов, например смолы S957, которую ранее использовали для очистки сернокислых растворов медного производства [15], очевидно, может повысить качество сульфата никеля. Выводы Проведенные исследования подчеркивают важность оптимизации процессов получения сульфата никеля и повышения его качества для удовлетворения растущего спроса на этот продукт © Касиков А. Г., Белогурова Е. А., Тюкин Д. П., Щербаков С. В., Николаев Д. Е., Шевцов А. В., Тюкин А. П., 2025 53