高纯镍是指纯度为（3个9）的镍。镍元素符号Ni，原子序数28，原子量，外围电子排布3d84s2，位于第四周期第Ⅷ族。首先，传统冶炼工艺中有可能改善高纯提取的余地，例如考虑提高传统的除杂质工艺的能力。或者可以考虑从传统的冶炼工艺中获得诸如硫酸镍或氯化镍等中间产物并将其高纯提取后制成金属。电解还原或者氢还原作为制取金属的方法是合适的 。

• 中文名

• 高纯镍

• 外文名

• High purity nickel

• 学 科

• 冶金工程

• 领 域

• 冶炼

• 释 义

• 纯度为（3个9）的镍

• 元素符号

• Ni

目录

1. 高纯镍的提取

2. 溶剂萃取技术

3. 固相电解法

4. 高纯镍的用途

高纯镍高纯镍的提取

为了获得超过金属镍（3个9）纯度的高纯镍，分以下几点：首先，传统冶炼工艺中有可能改善高纯提取的余地，例如考虑提高传统的除杂质工艺的能力。或者可以考虑从传统的冶炼工艺中获得诸如硫酸镍或氯化镍等中间产物并将其高纯提取后制成金属。电解还原或者氢还原作为制取金属的方法是合适的 。

高纯镍溶剂萃取技术

作为提高传统冶炼工艺除杂质有效率的重要技术或者做为中间产物的高纯提取技术，可以采用溶剂萃取。要提高镍的纯度，关键是如何除去极难分离的杂质之一-钴。仅就这个意义来说，溶剂萃取法也是提取高纯镍的一种重要技术。虽然溶剂萃取能从镍的盐类水溶液中优先有效地除去杂质钻，但是在工业上能够使用的萃取剂种类并不多。

在用溶剂萃取法除去以杂质形态共存于硫酸镍水溶液中的钻时，可以把PC-88A与CYANEX-272两种药剂作为实用萃取剂。不论哪种萃取剂都要用有机溶剂稀释成适当浓度的溶液作为有机相，使之与原料硫酸镍溶液（水相）混合接触。水相中的杂质钻离子通过与有机相的萃取剂生成络合物而被萃取除去进入有机相。

例如在pH5-6的条件下萃取，难以分离除去的钻离子很容易被萃入有机相，而镍离子则留在水相。还可表明，此时如果还有Fe、Zn、Al、Cu、Mn、Mg、Ca等离子也以杂质形态共存，则能与钻一起同时被萃取除去。这样一来，溶剂萃取法便是能将各种杂质同时一起除去的优良精炼法。

氯化镍为镍中间产物中的另一重要盐类。采用第三级胺类作萃取剂可溶剂萃取除去共存于氯化镍中的杂质钴，用第三级胺类萃取氯化镍溶液中钻的机理是钴的氯络阴离子与在有机溶剂中稀释到适当浓度的第三级胺类生成离子对。

例如，氯离子浓度为280-300g/L的氯化镍溶液中以杂质形态共存的钻可以优先萃取除去进入有机相，而镍留在水相。并且，这时如果还有Zn、Fe、Cu、Mn等杂质共存，则也能与钻一起同时萃取除去。

这样一来，若利用溶剂萃取技术，就可以把硫酸镍或氯化镍溶液中的钻与别的杂质全部同时萃取除去，通过电解还原从精制砍酸镍或氯化镍溶液中得到高于现有纯度的高纯镍。

依据上述分析，将传统冶炼工艺获得的电解镍与氯化镍水溶液分别作为阳极与电解液，而在电解液的净液中使用第三级胺类作萃取剂，如果仅从金属成份来看，电解镍经过精炼能比较容易获得杂质含量从10-20PPm的4个9品级镍。但是如果考虑到气体杂质的话，就很难保证4个9品级。

例如就氢的溶解来看，金属镍并不是生成氢化物后就能高浓度溶解，但比起金属铁与金属钻的溶解度来说就大得多，电解镍中含氢浓度一般为几十PPm。此外，电解镍中通常含氧几十-几百PPm，含氮几十PPm。因此，要获得纯度更高的金属镍就必须除去这些气体成份。为此通常通过真空熔解来脱去气体，但是除氧很难，残氧约为。对此，如果在熔解镍之前先在氢气中加热处理，后进行真空熔解脱气，那么氧、氮、氢的浓度都能降低到几PPm。

用传统镍冶炼法获得的金属镍纯度在。以上，采用包括对净液进行溶剂萃取的电解法将其再精炼，进而在氢处理后进行真空熔解脱去气体，就成为以上的金属镍。

为了制取纯度更高的金属镍，可以考虑使用区域精炼法。如象作为分析用标准而能得到的金属镍就进行了区域精炼，可是尽管如此，品位一般也只是%。

要获得纯度更高的金属镍，用几种不同的精炼法组合起来除去杂质。元素就可以有效地得到高纯提取。而且最后作为杂质残留下来的是气体元素 。

高纯镍固相电解法

固相电解法不仅能有效地除去金属杂质而且也能有效地除去气体杂质的精炼法。固相电解法的基本概念就是利用了这样的原理，即把要高纯提取的金属棒置于10-9托的高真空中，通常把试料金属加温到低于其熔点100℃的程度，一端作为阳极，另一端作为阴极，通以几百A/Cm2的直流电。于是碳、氧、氮等有效电荷为负的溶质元素向电子流动的方向即阳极侧移动，而铜、铁、钴等有效电荷为正的溶质元素向阴极侧移动。电解终了后，切取试料金属棒的中间部分就能获得高纯金属。

固相电解法主要是对于稀土类金属高纯提取的应用研究，但报导的例子不多。在稀土类金属以外，有了对钒、钍的应用例的报导。固相电解法对除去杂质成份特别是气体成份很有效。具有这样特征的固相电解法虽然在金属镍的高纯提取方面还没有应用的报导，但在技术上可以说是有效的手段之一 [3] 。

高纯镍高纯镍的用途

如果从实用角度来看，对高纯金属的必要性可说明如下。金属的性质往往因含有微量杂质而受到很大影响。因而，提高金属的纯度蕴藏着这样的可能性，即尽管金属名称相同，却可创造出性质不同的种类全新的全属。如果这时显示的性质有效，则该金属的用途就变得广泛起来，另外，没使用过的金属往往也可以变成必*金属。

若从基础研究的角度来看，高纯金属的必要性在于制取纯度尽可能高的金属以弄清该金属的本来性质。由此出发，与实用方面的工业要求不同，基础研究方面的要求没有限度，杂质含量要求无限接近。

假如再稍详细一点研究金属中的杂质，就可把杂质大致分为两类一类是所谓化学杂质，指混入的除该金属元素以外的其它元素再一类是所谓的物理杂质，指完整的晶格产生的偏移。研究这些杂质与金属物性的关系，有受化学杂质，物理杂质响大的物性以及不受多大影响的物性。

可以说镍是高纯提取进行得较晚的金属之一。我们认为镍的高纯提取停滞不前的原因大概是因为镍主要用于钢铁或特殊钢，即镍中的微量杂质在合金中进一步被稀释，其影响变得极小。另外，即使镍单独使用时，如镀镍等单纯作保护层，或者把镍加入母体与其它层之间单纯起连结作用。这样即使进行高纯提取，在镍的各种特性中人们所要利用的特性也不产生大的变动，这样的物性正是人们所主要利用的。

例如，如果要微妙地控制薄膜物量极小。也就是说厚度仅一个分子或一个原子上的电子流，或者要微妙地控制轻薄短小的最尖点上的光传导状态，则对所利用的物质来说，极微量的杂质将成为极重要的问题，但不能认为对金属镍中杂质的要求已达到这样的水平。如前所述，从基础研究的角度来说，当然要求得到理想金属，其化学杂质为零，而且物理杂质也为零。从实用角度来说，仅按所要求的物性控制化学杂质或物理杂质中的一方或根据不同情况控制双方到必要的程度是经济的，而且也是所要求的。

另外，人们要求的物性多种多样，既有单独要求的，当然也有视不同情况对一种材质同时要求若干物性的。从基础研究与实用两个方面出发，希望着诞生能理想地满足这样要求的技术。换言之，也就是最终出现以原子水平的物质设计为依据的材料制造技术或者没计制造技术 。