[發明專利]用離子交換污泥制備高純鎳和碳酸鎳的方法

有效

• 申請號: 201710896957.2
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107858529B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 俞振元
• 申請（專利權）人: 上海至鉑環?？萍挤沼邢薰?/a>
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00;C22B3/20;C22B3/08;C22B3/24;C25C1/08;C01G53/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李歐

本發明涉及金屬廢料回收處理技術領域，尤其涉及用離子交換污泥制備高純鎳和碳酸鎳的方法，包括以下工序：溶解浸出，離子交換污泥加硫酸溶液和氧化劑進行溶解浸出，得到浸出液；絡合除鐵，浸出液中加入碳酸鈉溶液和氧化劑反應，得到除鐵液；電解除銅，除鐵液在直流電流作用下進行電積反應，得到粗制硫酸鎳溶液；吸附解吸,向粗制硫酸鎳溶液中加入吸鎳復合顆粒，振蕩吸附分離得到的顆粒用硫酸溶液解吸，得到精制硫酸鎳溶液；電積沉鎳，將精制硫酸鎳溶液泵入旋流隔膜電解槽進行電積，得到純鎳；碳酸鎳的制備，陰極液濃縮并調節pH＝9,過濾、洗滌、干燥得到碳酸鎳。本發明的方法工藝簡單，設備投資成本較低，運行穩定，能夠避免造成二次污染。

技術領域

本發明涉及金屬廢料回收處理技術領域，尤其涉及用離子交換污泥制備高純鎳和碳酸鎳的方法。

背景技術

鎳作為國民經濟和國防建設的重要材料，同時也是提高新技術和新型材料的支撐原料，其應用范圍在日益擴大，需求量也在逐年增加。中國鎳供給有兩個部分組成，一部分是新產鎳精礦供應，這部分占鎳總供給量的72.9％，另一部分來自再生鎳占27.1％。中國是世界最大的鎳消費國之一，年消耗量達40萬噸左右。隨著鎳原生礦物資源的不斷減少以及工業和生活廢品的不斷增加，從金屬廢料中回收鎳，以及制備鎳的相關化合物越來越重要。

離子交換是借助于固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換，以達到提取或去除溶液中某些離子的目的，廣泛應用于工業廢水的處理。離子交換再生過程中，會使用一定濃度的再生溶劑順流或逆流通過失效的交換劑層，使交換劑經過再生還原，再生過程中會產生廢液或污泥，這些廢水或污泥中還含有大量的鎳、銅、鐵等金屬，屬于危險廢物，如果將其直接排放，必定會帶來嚴重的環保問題，還會造成資源的嚴重浪費。如果能夠將離子交換污泥中的鎳、銅、鐵等金屬進行回收再生，不但能夠解決環境污染問題，還能夠獲得可觀的經濟效益，在一定程度上解決鎳資源短缺的問題。

目前，離子交換污泥中鎳的資源化回收利用主要方法包括浸出法(氨浸法和酸浸法)、焙燒浸出法、熔煉法、焚燒法和生物浸取法，這些方法存在設備投資大，運行不穩定，回收率較低，易造成二次污染等。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供用離子交換污泥制備高純鎳和碳酸鎳的方法，該方法工藝簡單，設備投資成本較低，運行穩定，回收率較高，能夠避免造成二次污染。

本發明通過以下技術手段解決上述技術問題：

用離子交換污泥制備高純鎳和碳酸鎳的方法，包括以下工序：

S1.溶解浸出，將離子交換污泥加入溶解槽中，先后攪拌加入硫酸溶液和氧化劑進行溶解浸出，隨后轉入板框壓濾機中壓濾分離得到濾渣A和浸出液。

該工序中發生的主要化學反應如下：MeO+H₂SO₄＝MeSO₄+H₂O，其中的Me為可溶性金屬，主要為主要為Cu、Ni、Fe、Mn、Ca、Mg。溶解浸出的過程中會產生少量的硫酸霧，可以通過吸風系統進入堿噴淋吸收塔吸收達標后高空排放。

S2.絡合除鐵，向浸出液中加入碳酸鈉溶液調節pH＝2.6～2.8后，加入氧化劑反應1～1.5h，再加入碳酸鈉溶液調節pH＝3.6，攪拌0.5h，通過板框壓濾機壓濾得到濾渣B和除鐵液。