[發明專利]一種脫銅終液的處理方法

在審

• 申請號: 201710369838.1
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107354488A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 王永斌;王怡霖
• 申請（專利權）人: 西北礦冶研究院
• 主分類號: C25C7/06
• 分類號: C25C7/06;C22B23/00
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心62100
• 代理人: 孫惠娜

技術領域

本發明涉及冶金工業廢水資源化利用領域，具體涉及一種用沉鎳藥劑處理脫銅終液并回收制備鎳鹽和稀硫酸溶液的方法。

背景技術

脫銅終液是銅電解生產陰極銅過程中，分流出的部分電解原液經過凈化脫砷銻鉍、電積脫銅后得到的溶液，該溶液一般含鎳10-30g/L、銅0.1-0.6 g/L、游離酸130-400g/L。例如某銅業公司電解車間每年需要處理的脫銅終液約8000m3，其脫銅終液成分全分析的平均含量（單位g/L）為：Cu 0.38，Pb 0.0065，Zn 1.12，Fe 1.12，Sb 0.077，Bi 0.095，Ni 20.28，As 0.74，H₂SO₄ 263.84。由于該脫銅終液液中含有超量的鎳離子，若直接返回電解循環使用會影響陰極銅的質量，因此該溶液一般需要進行脫鎳處理，使該脫銅終液中的鎳濃度降到10g/L以下，以便滿足電解液配置要求。

現有技術處理脫銅終液的方法大多是蒸發濃縮法，即采用電蒸發的方式將40℃左右的脫銅終液加熱至170℃，將脫銅終液的含酸濃縮至1100g/L，使硫酸鎳的溶解度降低，析出得到無定型硫酸鎳。該方法由于生產粗硫酸鎳的電蒸發工序耗電量較大，一般需待電解液中鎳含量達到極限濃度時，才分流部分脫銅終液進行脫鎳處理。其生產工藝為抽取一定體積的脫銅終液經泵送至高位槽，由高位槽連續自流入電熱濃縮槽，電加熱蒸發溫度控制在170℃左右，蒸發后溶液含酸約1100g/L，由密閉式溢流連接管流入水冷結晶槽，經過冷卻、結晶、過濾、分離等工序操作，最終得到粗硫酸鎳產品。在實際生產中存在電能消耗大（加熱時電耗達到32000kwh/t），蒸發罐內溫度操作不易控制等情況，造成生產成本高、設備腐蝕較重、能源消耗較高、環境污染較大、經濟成本較高、生產效率低下、硫酸鎳產出率低等問題。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，提供一種用沉鎳藥劑處理脫銅終液并回收制備鎳鹽和稀硫酸溶液的方法，解決脫銅終液資源化利用問題，而且能夠得到鎳離子含量在10g/L以下滿足電解液配置要求的稀硫酸溶液，同時制備得到含鎳達20-40%的鎳鹽產品。

為滿足上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種脫銅終液的處理方法，采用草酸作為脫銅終液原料的沉鎳藥劑，具體工藝為將草酸添加到銅電解液凈化后的脫銅終液中，其中脫銅終液的主要成分含量為：鎳10-30g/L、銅0.1-0.6 g/L、游離酸130-400g/L，經加熱攪拌反應使沉鎳試劑與脫銅終液中的鎳離子結合形成不溶于稀硫酸的草酸鎳鹽沉淀，通過過濾得到鎳含量為20-40%的草酸鎳鹽沉淀，并同時得到不帶入外來雜質的稀硫酸溶液，其中稀硫酸溶液的酸濃度同銅電解初始溶液中游離酸濃度相當，可直接返回銅電解系統循環使用。

優選的，所述方法的具體步驟如下：

（1）試驗用原材料：

脫銅終液為銅電解液經過電積脫銅后的酸性硫酸鎳溶液，其主要成分含量為：鎳10-30g/L、銅0.1-0.6 g/L、游離酸130-400g/L；

草酸；

聚丙烯酰胺絮凝劑；

（2）具體步驟：

a、將脫銅終液加入到耐酸反應容器中，溶液溫度保持在20-100℃；

b、在上述溶液中加入草酸，草酸加入量為每升脫銅終液20-60g，然后攪拌，攪拌速率為120-180r/min，攪拌反應1-4h，使草酸溶解并與溶液的鎳離子反應生成草酸鎳；

c、在溫度為20-60℃時，加入質量濃度為1-2%的聚丙烯酰胺絮凝劑，聚丙烯酰胺絮凝劑投加量為0.1-50mg/L，攪拌反應0.1-1h使其混合均勻，然后靜置10-36h，使草酸鎳沉淀物沉降完全；

d、將上述反應溶液過濾分離，沉淀物漂洗、干燥即得到鎳含量為20-40%的草酸鎳鹽，過濾后的溶液為稀硫酸溶液，得到的稀硫酸溶液主要成分含量為：Cu≤0.2g/L，Pb≤0.003g/L，Zn≤0.02g/L，Fe≤0.05g/L，Sb≤0.055g/L，Bi≤0.08g/L，Ni≤8g/L，As≤0.8g/L，H₂SO₄： 130-400g/L，該溶液不帶入外來雜質，且酸濃度同銅電解初始溶液中游離酸濃度相當，可直接返回銅電解系統循環使用。