[發明專利]一種從銅電解廢液中提取硫酸鎳的高效方法

在審

• 申請號: 202011436787.8
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112662879A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 楊秀然;劉飛龍;張光嚴;水無楫;張勇;祁耀山;彭旭東;張艷
• 申請（專利權）人: 廣西金川有色金屬有限公司;金川集團股份有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B23/00;C22B15/00;C22B3/22;C25C1/12;C01G53/10;C01G3/10
• 代理公司: 南寧深之意專利代理事務所(特殊普通合伙) 45123
• 代理人: 黃南概

本發明公開了一種從銅電解廢液中提取硫酸鎳的高效方法，其包括一段電積脫銅生產得到電積銅，接著將一段電積后液進行真空蒸發濃縮、水冷結晶和過濾分離后得到粗制硫酸銅和結晶母液，然后將結晶母液經二段電積脫銅生產得到脫銅板和二段電積后液，接著將二段電積后液進行三段電積誘導脫銅脫雜得到脫銅板、脫銅粉和脫銅終液，將脫銅終液經預熱、電蒸發器濃縮、水預冷卻、鹽水冷凍結晶和過濾后得到硫酸鎳，所制得的硫酸鎳中含鎳可達26％以上，產品純度高，回收率可達90％，綜合經濟效益比現有工藝可提高50％以上。

技術領域

本發明屬于銅電解廢液處理技術領域，具體涉及一種從銅電解廢液中提取硫酸鎳的高效方法。

背景技術

電解銅是與人類關系非常密切的有色金屬，被廣泛地應用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業、國防工業等領域，在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。銅在電氣、電子工業中應用最廣、用量最大，占總消費量一半以上。用于各種電纜和導線，電機和變壓器的繞阻，開關以及印刷線路板等。在機械和運輸車輛制造中，用于制造工業閥門和配件、儀表、滑動軸承、模具、熱交換器和泵等。在化學工業中廣泛應用于制造真空器、蒸餾鍋、釀造鍋等。

電解銅是通過銅電解工藝得到的，其將粗銅預先制成厚板作為陽極，純銅制成薄片作陰極，以硫酸和硫酸銅的混合液作為電解液。通電后，銅從陽極溶解成銅離子向陰極移動，到達陰極后獲得電子而在陰極析出純銅（亦稱電解銅）。銅電解工藝主要包括陽極加工，始集片制作、電解、凈液及陽極泥處理等工序，其中現有凈液工序主要采用真空蒸發—水冷結晶生產粗硫酸銅、硫酸銅結晶母液進行誘導脫雜、脫銅終液部分返電解、部分返硫酸鎳系統經電蒸發濃縮—水冷結晶提取粗硫酸鎳生產工藝，其存在脫鎳系統能力不足、能耗高、電蒸發設備故障率高影響生產穩定運行。加之近年來高鎳原料的集中進入，電解液鎳急劇富集上升至15～16g/L，遠超出技術條件要求，造成電解過程中陽極鈍化、槽壓升高、電耗增大、影響產品質量、增加陰極銅及硫酸鎳單位加工成本。

發明內容

針對上述不足，本發明公開了一種從銅電解廢液中提取硫酸鎳的高效方法，從銅電解廢液中有效提取硫酸鎳，實現鎳資源的回收利用。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種從銅電解廢液中提取硫酸鎳的高效方法，其包括以下步驟：

（1）一段電積銅生產：將銅電解廢液送入一段電積脫銅槽進行電積法脫銅，將沉積有電積銅的陰極送入燙洗槽進行燙洗，然后送入陰極剝片機組得到電積銅和陰極板；

（2）粗制硫酸銅生產：將一段電積脫銅槽產生的一段電積后液送入真空蒸發器進行濃縮得到真空蒸發后液，所述濃縮溫度為80～90℃，然后將真空蒸發后液進行水冷結晶，所述水冷結晶的溫度小于或等于35℃，接著過濾分離得到粗制硫酸銅和結晶母液；

（3）二段電積銅生產電積銅：將步驟（2）得到的結晶母液送入二段電積脫銅槽進行電積法脫銅，得到脫銅板和二段脫銅后液；

（4）三段電積誘導脫雜質：將步驟（3）得到的二段電積后液送入三段電積誘導脫銅槽脫雜得到脫銅粉、脫銅板和脫銅終液；

（5）誘導脫銅終液電蒸發：將步驟（4）得到的脫銅終液返送回電解系統，或者經過預加熱使其溫度達到75～80℃后送入電蒸發釜，然后在110～125℃溫度下進行電蒸發后得到硫酸鎳溶液；

（6）預冷卻：將經過步驟（5）得到的硫酸鎳溶液送入水冷結晶機預冷卻降溫至45～55℃后進入貯槽；

（7）鹽水冷凍結晶：將經過步驟（6）預冷卻降溫后的硫酸鎳溶液送入鹽水冷凍結晶槽降溫至-20℃進行冷凍降溫結晶，過濾分離得到硫酸鎳，同時過濾分離得到的過濾液作為酸液返回電解系統補充體系酸。

進一步的，所述一段電積后液中銅離子的濃度小于30g/L，硫酸的濃度為220g/L，鎳離子的濃度為12～16g/L。

進一步的，所述結晶母液中鎳離子的濃度為23～26g/L，硫酸的濃度為300g/L，所述結晶母液的濃縮密度達到1.38～1.45t/m³。