способ выделения никеля из аммиачных растворов

Формула изобретения

Способ выделения никеля из аммиачных растворов, заключающийся в том, что никель осаждают путем введения в аммиачный раствор никеля хлорида щелочного металла или аммония до конечной концентрации хлорида щелочного металла или аммония более 1 моль/л, отделяют маточный раствор от осадка и промывают осадок этиловым спиртом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано в препаративной химии, технологии выделения и очистки никеля из промышленных отходов.

Известен способ очистки радионуклида Ni-63 от примесей, заключающийся в осаждении из аммиачных растворов гексааминперхлората никеля Ni(NH₃) ₆(ClO₄)₂ [Патент №2219133 от 22.04.2004.]. Способ позволяет эффективно очистить никель от микроколичеств Zn, Co, Cu. Недостатком способа является низкая эффективность очистки от весовых количеств меди (в 3.5 раза), высокая стоимость применяемых для осаждения перхлоратных солей и взрывоопасностъ гексааминперхлората никеля (взрывается при высушивании под лампой).

Вышеуказанные недостатки устраняются тем, что в способе выделения и очистки никеля из аммиачных растворов, содержащих Zn и Cu, осаждают никель путем введения хлорида щелочного металла или хлорида аммония в количестве более 1 моль/л, отделяют осадок от маточного раствора и промывают осадок этиловым спиртом.

В предлагаемом способе очистка никеля от Zn и Cu основана на высокой растворимости в аммиачно-хлоридных растворах хлоридов аммиачных комплексов Zn²⁺, Cu ² и низкой растворимости гексааминхлорида никеля Ni(NH ₃)₆Cl₂(ГАХН).

Никель осаждают из аммиачных растворов добавлением хлоридов натрия, калия или аммония.

Очевидно, что количество аммиака должно быть достаточным для количественного образования комплекса [Ni(NH₃)₆] ²⁺, и, соответственно, полнота осаждения никеля должна зависеть от концентраций свободного аммиака и хлорид-ионов.

Поскольку растворимость никеля в этих условиях достаточно высока, промывку осадка проводят этиловым спиртом, где гексааминхлорид никеля Ni(NH₃)₆Cl ₂ малорастворим.

Выход никеля определяется растворимостью ГАХН в конкретных условиях концентрации хлорид-ионов, количеств аммиака и никеля в системе. Если аммиака, содержащегося в насыщенном водном растворе, недостаточно для количественного образования комплексного иона [Ni(NH₃) ₆]²⁺, то в случае необходимости переработать большие количества никеля, следует барботировать газообразный аммиак в систему. В конце процесса образуется осадок ГАХН и насыщенный аммиаком маточный раствор с остаточной концентрацией никеля, соответствующей концентрации хлорид-ионов. Очевидно, что чем больше количество никеля, тем больше относительный выход никеля в осадок.

Пример 1

К 2 мл азотнокислого раствора никеля, содержащего 200 мг Ni и по 5% Zn и Cu, добавляли 7 мл 25% аммиака и перемешивали до получения прозрачного раствора. К полученному раствору добавляли 11 мл 5 моль/л раствора хлорида натрия и перемешивали. Через 3-4 час отделяли сиреневый кристаллический осадок гексааминхлорида никеля Ni(NH₃) ₆Cl₂ от маточного раствора зеленого цвета. Промывали осадок 3 раза 96% этиловым спиртом.

Результаты
Состав осадка:		коэффициент очистки
Ni		185.4 мг (выход 92.7%)
Cu -	0.12%	41.6
Zn -	0.1%	50

Пример 2

2 г ZnCl ₂, 2 г CuCl₂2H₂ O и 8 г NiCl₂6H₂O заливали 18 мл раствором 4М NH₃Cl в 13 М аммиаке, перемешивали и барботировали газообразный аммиак в течение 1 часа. Отделяли осадок от маточного раствора и промывали его 3 раза по 15 мл спиртом.

Результаты
Элемент	мат. раст+пром, мг	осадок, мг	коэфф. очистки
Ni	17.6	1957.4 (выход99.1%)	-
Zn	943	17	56
Cu	725	19	38.8

Как следует из приведенных результатов, предлагаемый способ позволяет очистить никель от меди и цинка в 40-60 раз.