镍冶金过程中铜的深度除去是长期困扰镍冶金界的难题,曾连续列为国家重点科技攻关项目,尝试了多种工艺方法,其中有些方法还一度进行了工业试验,但至今尚未有效解决。金川公司近年又公开向社会寻求高效除铜工艺,由于问题难度大,对除铜深度的要求由原来“八五”攻关时的2×10-3g·L-1放宽到3×10-3g·L-1,除铜渣中铜镍比Cu/Ni也由20放宽到15。本论文针对本课题组提出的NAS新型除铜试剂,就镍铜深度分离的理论和工艺问题进行了深入研究,具体内容如下：(1)通过热力学计算,从理论上预测了镍电解阳极液体系中氯离子浓度及pH值对各金属离子分布行为的影响,从热力学角度论证了采用阴离子交换树脂吸附除去铅、锌杂质的可能性。(2)针对硫化法除铜过程进行了热力学分析,从理论上预测了硫离子浓度及pH值对各离子平衡浓度的影响,从热力学角度论证了采用硫化法除铜的可能性。(3)系统考察了除铁后液制备NAS过程中溶液pH值、合成温度、搅拌时间对除铜深度及除铜渣中铜镍比的影响。实验结果表明溶液pH值对除铜效果影响不大,但控制适当的合成温度和搅拌时间,对于提高除铜剂的除铜深度和除铜渣中铜镍比是有利的。最终确定了在室温条件下,搅拌反应30分钟作为制备除铜剂的最佳实验条件。此外,还考察了制备除铜剂母液中镍含量随含镍溶液加入量的变化趋势,提出了将新型除铜剂不经过滤直接用于除铜的思路。(4)以三种不同含镍试剂原料制备新型除铜剂,系统考察了反应深度、除铜剂放置时间、除铜温度、搅拌时间、除铜pH值、原料铜浓度等因素除铜过程的影响。根据实验结果筛选出了除铁后液为合成新型除铜剂的最佳原料。在除铜剂用量为理论量的1.4-1.6倍,温度60℃,搅拌反应30分钟的最佳除铜条件下,除铜深度可达到3×10-3g·L-1以下,渣中铜镍比大于20,除铜活性能保持10天以上。同时考察了NAS除铜过程对溶液中铅锌杂质的影响,试验结果表明,采用NAS除铜可以附带除掉阳极液中部分铅锌。(5)研究了除铜对电解镍产品质量的影响,结果表明NAS除铜对后序制取电解镍产品中易超标的C、S含量无影响。(6)对离子交换法除去除铜后液铅锌杂质的阴离子交换树脂进行了初步筛选,研究发现D363和D201对分别铅锌吸附具有较好效果,但交换容量小,温度升高不利于吸附除杂过程。