[發明專利]一種高鐵高鉻電鍍污泥浸出液中鐵、鉻、鎳、銅、鋅的分離方法

有效

• 申請號: 201710150999.1
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN108570557B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 趙邵安;周洪波;周文博;陳軍輝;秦榮鋼
• 申請（專利權）人: 湖南埃格環保科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00;C22B34/32;C22B23/00;C22B19/20;C22B3/18;C22B3/38;C21B15/00
• 代理公司: 43213 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 楊斌

本發明提供了一種高鐵高鉻電鍍污泥浸出液中鐵、鉻、鎳、銅、鋅的分離方法，包括以下步驟：（1）向浸出液中加入鐵粉，得到銅粉產品和置換后液；（2）向置換后液中加入鐵粉，得到還原液；（3）向還原液中加入沉鉻劑，過濾得到沉鉻后液和鉻沉淀；（4）向沉鉻后液中加入活化劑銻鹽和鋅粉進行反應，過濾后得到鎳粉和除鎳后液；（5）向除鎳后液中加入酸性磷酸酯類萃取劑萃取鋅，用稀硫酸進行反萃取，富鋅溶液經濃縮結晶制備鋅鹽產品，鋅萃余液則進入后續處理；（6）將鋅萃余液濃縮結晶制備七水合硫酸亞鐵，蒸餾水返回浸出。本發明的分離方法流程短、效率高，可以有效解決高鐵高鉻電鍍污泥浸出液中鉻、鐵、鎳、銅、鋅金屬單獨分離困難問題。

技術領域

本發明屬于電鍍污泥中多金屬資源化利用領域，尤其涉及一種高鐵高鉻電鍍污泥浸出液中鐵、鉻、鎳、銅、鋅的分離方法。

背景技術

目前，電鍍污泥處理處置方法主要有：固化穩定化技術、熱化學焚燒處置、濕法回收資源化處理處置。焚燒法中水泥窯協同處置廢棄物原理是利用水泥焚燒過程中產生的高溫，處理城市廢棄物中的各種殘渣廢液，作為水泥的原料。該技術將廢物處置與水泥工業的可持續發展結合起來，把污染排放控制到最小化，是一種無害化、減量化和資源化處置危險廢物重要技術途徑，也是低成本化大規模處置上述廢物的重要措施。但從循環經濟和可持續發展角度考慮，濕法工藝處理處置更符合電鍍污泥減量化、資源化、無害化原則，具有投資少、能耗低、工藝簡單、質量可控、規模可大可小及污染小等特點，已成為電鍍污泥處理處置研究的熱點和發展方向。

從上世紀90年代起，我國新建的電鍍污泥處置項目大多采用酸浸-碳酸鈣除鐵-萃取電積制陰極銅-碳酸鈉沉淀粗制鎳工藝，主要回收價值較高的銅鎳，而鉻和鐵被中和沉淀入渣，導致渣量增加，且存在鉻的二次污染問題，電鍍污泥無害化處置率低。對于鋅的回收，基本上以硫化沉淀為主，鋅以硫化鋅的形式回收，附加值低，且沉淀后的溶液存在廢水處理問題。隨后，又有一些采用氨浸、溶劑萃取等方法，可得到各種含銅、鋅、鎳的金屬鹽產品，但支撐產業化的關鍵技術尚未突破，還沒有規模化應用成果的報道。

針對電鍍污泥濕法處理處置的相關研究較多，主要涉及到置換反應、硫化物沉淀、金屬電沉積、溶劑萃取等方法。電鍍污泥浸出液多金屬分離比較典型工藝方法有：（1）以硫化物沉淀為主的工藝：專利 CN101058436 采用稀硫酸浸出，浸出渣固化處理，浸出液依次經過鐵屑置換、硫化物沉鋅、硫化物沉鎳、中和沉鉻鐵、堿性溶液返回浸出，鉻鐵氫氧化物再經焙燒處理，最終得到的產品分別為銅錠、硫化鋅、硫化鎳、鉻鐵氧化物產品，該法解決了電鍍污泥中的銅、鋅、鎳、鉻、鐵的金屬資源化問題，但僅僅通過pH值差異，用硫化物沉淀法分離鋅鎳，焙燒得到鉻鐵氧化物，不僅工藝流程長，得到的副產品雜質含量高、質量低，每種產品仍然需要長流程的深度處理；（2）以金屬電沉積法為主的工藝：專利CN101786775提供了一種從電鍍污泥中選擇性回收銅和鎳的方法，酸浸后的溶液直接經過旋流電積制備陰極銅，電積后液通過調節pH值至4.4-5.0除鉻，濾液再采用旋流電積制備電積鎳，實現了金屬銅和鎳的回收，但浸出液中的鐵、鉻等雜質對電積過程造成嚴重影響，較難實現綜合電鍍污泥浸出液資源化利用；（3）以溶劑萃取為主的工藝：專利CN104060097提供了一種針對電鍍污泥中鎳、鈷、銅、錳、鋅的分離回收方法，該法首先對浸出液除鐵，然后采用P507廣譜萃取劑對其他金屬離子進行萃取，然后依次用不同濃度的鹽酸進行反萃，再將不同的反萃液繼續用萃取-沉淀分離銅和錳，該法采用全萃取工藝，操作過程和設備較復雜，金屬反萃過程對條件控制要求高，且復雜得浸出溶液會加快萃取劑的降解且油水頻繁接觸容易形成第三相，維護成本較高，工藝有待于進一步優化。特別地，專利CN104593598公開了一種電鍍污泥中銅、鉻、鐵、鋅、鎳資源化利用的方法，目的是解決多金屬電鍍污泥浸出液中的鉻的充分資源化難題，具體包括硫酸浸出、銅萃取電積、沉鉻、中和沉鉻鐵、硫化鈉沉鋅、碳酸鈉沉鎳及沉鎳后液返回浸出，可實現浸出液中各類金屬離子的有效分離，但該法得到的附加值低的鐵渣和鋅富集料，且往往存在金屬雜質含量高，品質難控制的問題，采用該法處理鋅、鐵含量高的物料，輔料消耗大。