從各種含有色金屬的廢料中回收銅鋅鈷鎳的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及資源的循環(huán)再生領(lǐng)域，特別涉及從各種含有色金屬的廢料中回收銅鋅鈷鎳的技術(shù)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]冶金行業(yè)每年都產(chǎn)生大量固體廢料，這些固體廢料都含有銅、鈷、鎳、鋅等有價(jià)元素。一般銅、鎳冶煉爐渣含銅可從千分之幾到百分之十甚至更高，含鈷、鎳可從千分之幾到百分之幾，精礦中的鈷甚至90%以上都進(jìn)入熔煉渣或吹煉渣中。濕法煉鋅廠焙砂中性浸出渣與電弧爐塵含鋅百分之十至二十。這些冶金廢料既因?yàn)楹杏袃r(jià)金屬而具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)也因?yàn)檫@些元素的存在而被列入有害廢料。由于數(shù)量巨大，加之逐年還在增加，其中資源的循環(huán)再生既有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，又有迫切的環(huán)保意義。
[0004]還有每年產(chǎn)生大量的回收廢電池及廢催化劑，經(jīng)生產(chǎn)廠家初略回收后的廢渣等仍舊含有銅鈷鎳鋅等貴金屬，如果不能提取干凈，不僅損失經(jīng)濟(jì)價(jià)值還污染環(huán)境。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，從處理各種廢料的方法也很多:
(I)、無害化處理處置類:進(jìn)行水泥化固化、高溫?zé)o害化熱處理、填埋。此處理處置方法未進(jìn)行各種廢料中有價(jià)金屬資源化回收，不符合資源節(jié)約和循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策。
[0006](2)、簡(jiǎn)單材料化利用類:用作水泥原料、改性塑料、陶瓷色料。此處理處置方法未進(jìn)行各種廢料中有價(jià)金屬資源化回收。
[0007](3)、火法處理處置類:高溫還原焙燒回收鎳銅合金或低冰鎳。此處理處置方法只回收銅鎳，且銅鎳產(chǎn)品檔次低、附加值小，還須進(jìn)行深加工；工藝高耗能，產(chǎn)生煙氣二次污染，不符合節(jié)能減排政策。
[0008](4)、酸浸濕法工藝:回收鎳、銅等有價(jià)金屬。資源化利用的成熟工藝，但一般的處理處置方法除雜、分離工藝復(fù)雜，銅、鎳總收率偏低，回收成本偏高，產(chǎn)品檔次較低，經(jīng)濟(jì)效益不是太好。
[0009](5)、氨浸濕法工藝:回收鎳、銅等。氨浸法提取金屬的技術(shù)雖然有一定的歷史，但與酸浸法相比，采用氨浸法處理電鍍污泥的研究報(bào)道相對(duì)較少，且以國(guó)內(nèi)研究報(bào)道居多。
[0010]隨著技術(shù)的發(fā)展，電鍍污泥的處理處置逐漸向回收利用有價(jià)資源的方向發(fā)展。酸浸法作為目前最成熟的工藝，國(guó)內(nèi)外的研究和應(yīng)用比較多，如中國(guó)專ZL201010117128.8公開了一種從冶金廢料(主要是其中有鐵硅酸鹽和鐵酸鹽含銅、鈷、鎳、鋅等有價(jià)金屬的冶煉渣、浸出渣和煙塵)中回收有價(jià)金屬的方法，包括下述步驟:1)酸解:將冶金廢料與水、硫酸混合，使其反應(yīng)分解以釋放出其中結(jié)合的有價(jià)金屬;2)焙燒:將酸解后的物料與硫料混合得混合料，然后通入空氣焙燒;其中所述硫料為含有非氧化態(tài)硫組分的物料，焙燒溫度控制在450°C?800°C;3)浸出:焙燒后，焙砂加水浸出;4)回收:浸出后的礦漿固液分離后，得到含有價(jià)金屬的溶液供回收其中有價(jià)金屬。此回收方法浸出效率高，且經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便。但使用的硫化物焙燒會(huì)產(chǎn)生大量的硫化物污染環(huán)境，而且有價(jià)金屬分離不徹底。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提供一種能經(jīng)濟(jì)有效地從各種廢料如含有鎳、鈷、銅、鋅等的槽液、污泥、廢液、廢電池材料、廢渣、廢礦、廢催化劑及煙塵等中回收銅與鈷、鎳、鋅等有價(jià)金屬的方法。
[0012]從各種含有色金屬的廢料中回收銅鋅鈷鎳的方法，包括下述步驟:
(1)、溶解浸出:
將各種含有有色金屬的廢料混合，用球磨將廢料磨細(xì)，細(xì)度要求200目-400目，然后加入到30%的硫酸中，同時(shí)加入氯酸鈉，攪拌強(qiáng)度40?10rpm，第一次升溫到50 °C以上，反應(yīng)浸出I?3小時(shí)，然后，開始滴加水或步驟(2)、(4)的洗滌水，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，溫度控制在60?90°C，當(dāng)溫度過高時(shí)用冷卻水降溫，升溫的冷卻水可以用來第一次升溫，可以兩套設(shè)備聯(lián)產(chǎn)以便節(jié)約能源;滴加洗滌水的時(shí)間I?2小時(shí)，加洗滌水完畢，攪拌2?3小時(shí)，以便可溶解的有色金屬充分溶解浸出;廢料、硫酸、水的質(zhì)量比為1: 0.5?2:0.5?5;
(2)、壓濾:
將溶解浸出液降溫至50°C以下，壓濾，濾渣經(jīng)洗滌后去廢渣處理車間進(jìn)行燒結(jié)處理，濾渣需要多次洗滌，直到濾渣中金屬含量低于0.1%，洗滌水返回步驟(I)溶解浸出工序，壓濾母液進(jìn)入下一道工序；
(3)、銅萃取:
浸出壓濾母液送往銅萃取工序，經(jīng)過萃取提取母液中的銅化合物，萃取液由萃取劑和稀釋劑組成，萃取劑為L(zhǎng)IX984和M5640的復(fù)合萃取劑，稀釋劑為260#溶劑油，在室溫下多級(jí)萃取，并通過多級(jí)油液分離器，萃取液即有機(jī)相收集在一起，水相進(jìn)入下一道萃取，直至水相中銅化合物含量少于1%，最后的水相進(jìn)入除鐵壓濾工序，有機(jī)相用配制的10%稀硫酸分段反萃得硫酸銅溶液;硫酸銅溶液采用電積回收銅；萃取液可多次重復(fù)使用;壓濾母液、萃取液的質(zhì)量比為1: 0.1?I;萃取液中萃取劑、稀釋劑的質(zhì)量比1: 8?10;萃取劑中LIX984、M5640的質(zhì)量比1: 0.5?1.5;
(4)、除鐵壓濾:
銅萃取后的水相先用堿調(diào)節(jié)pH值為2.5?3.0，加入氧化劑，溫度控制在20?50°C，反應(yīng)
0.5?I小時(shí)，再加堿將pH調(diào)至3.5?3.8，壓濾，壓濾后的母液進(jìn)入下一道工序，壓濾母液要求Fe2+<0.05g/L;濾質(zhì)即鐵渣用溫水進(jìn)行洗滌，以提高鎳收率，洗渣水返回步驟(I)溶解浸出工序;鐵渣去廢渣處理車間進(jìn)行燒結(jié)處理；
(5)、粗鋅萃取:
除鐵壓濾濾液即水相送往粗鋅萃取工序，用10%硫酸微調(diào)pH值，pH值控制在I?3，經(jīng)過萃取提取母液中的鋅化合物及少量的Cu、Mn、Ca、Mg等雜質(zhì)元素，萃取液由萃取劑和稀釋劑組成，萃取劑為P204，稀釋劑為260#溶劑油，在室溫下多級(jí)萃取，直至水相中金屬離子含量少于1%，水相進(jìn)入下一道萃取，最后的水相進(jìn)入鈷鎳分離工序，有機(jī)相用配制的10%稀硫酸分段反萃得含鋅溶液，通過油液分離器后，加入碳酸鈉中和沉淀得到粗制碳酸鋅;萃取液即有機(jī)相可多次循環(huán)使用；除鐵壓濾濾液、萃取液的質(zhì)量比為1: 0.1?I;萃取液中萃取劑、稀釋劑的質(zhì)量比1: 8?10;pH值控制在I?3;
(6)、鎳鈷分離: 粗鋅萃取水相送往鎳鈷分離工序，用碳酸鈉微調(diào)pH值，pH值控制在4?7，經(jīng)過萃取提取水相中的鈷化合物，萃取液由萃取劑和稀釋劑組成，萃取劑為P507，稀釋劑為260#溶劑油，在室溫下多級(jí)萃取，直至水相中金屬離子含量少于1%，水相進(jìn)入下一道萃取，最后的水相進(jìn)入鎳沉淀工序，加入碳酸鈉中和沉淀得碳酸鎳或水相濃縮后用于電解生產(chǎn)電積鎳;有機(jī)相用配制的10%稀硫酸分段反萃得含鈷溶液。萃取液即有機(jī)相可多次循環(huán)使用；粗鋅萃取水相、萃取液的質(zhì)量比為1: 0.1?I;萃取液中萃取劑、稀釋劑的質(zhì)量比1: 8?10; pH值控制在4?7 ；
(7)、電積銅、電積鎳。
[0013]所述步驟(I)中所述的含有有色金屬的廢料是指含有鎳、鈷、銅、鋅等的槽液、污泥、廢液、廢電池材料、廢渣、廢礦、廢催化劑及煙塵。
[0014]所述步驟(I)中所述的加水產(chǎn)生的熱量用于加酸時(shí)的升溫，熱量循環(huán)利用。
[0015]所述步驟(2)中所述的洗滌水可以多次重復(fù)洗滌，洗滌水返回步驟(I)溶解浸出工序。
[0016]所述步驟(3)中所述的萃取液由萃取劑和稀釋劑組成，萃取劑為L(zhǎng)IX984和M5640的復(fù)合萃取劑，稀釋劑為260#溶劑油;所述的多級(jí)萃取、多級(jí)油液分離的多級(jí)為3級(jí)以上。
[0017]所述步驟(4)中所述的堿為碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種;所述的氧化劑為雙氧水、氯酸鈉、高氯酸鈉中的一種。
[0018]所述步驟(4)中所述的濾質(zhì)即鐵渣用溫水進(jìn)行洗滌，洗渣水返回步驟(I)溶解浸出工序;所述的鐵渣去廢渣處理車間進(jìn)行燒結(jié)處理。
[0019]所述步驟(5)中所述的萃取液由萃取劑和稀釋劑組成，萃取劑為P204，稀釋劑為260#溶劑油;所述的多級(jí)萃取、多級(jí)油液分離的多級(jí)為3級(jí)以上。
[0020]所述步