[發明專利]一種酸浸法回收鎳鈷合金廢料中有價金屬的方法

有效

• 申請號: 202110821077.5
• 申請日: 2021-07-20
• 公開（公告）號: CN113637848B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 但勇;趙林;趙澎;何永;宋世杰;高波;陳雪風;趙頂
• 申請（專利權）人: 四川順應動力電池材料有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B34/34;C22B34/22;C22B23/00;C04B7/147
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種酸浸法回收鎳鈷合金廢料中有價金屬的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、原料處理：將含有鎳、鈷、鐵、鉬、磷和釩元素的合金廢料制成合金粉料；

步驟S1中所述合金廢料包含以下質量百分含量的元素：10-38％的鎳，5-30％的鈷，5-25％的鐵，10-30％的鉬，5-20％的釩，5-20％的磷；所述合金粉料預先細磨分篩至粒度小于100目；

S2、硫酸漿化反應：向所述合金粉料中先加入水，再加入硫酸，然后在70-90℃溫度下攪拌反應1-6小時，得到漿化后料液；

步驟S2中加入的水與所述合金粉料的液固比為7-15:1；加入的硫酸與所述合金粉料的液固比為1.8-2.5:1；

S3、硝酸氧化浸出：將步驟S2反應完的料液泵入反應釜中，加入硝酸，后通入氧氣升壓至0.05-0.2MPa，在80-150℃溫度下反應2-6小時，得到含鎳、鈷、鐵、鉬、磷、釩的浸出液；

步驟S3中加入的硝酸與所述合金粉料的液固比為0.5-1.5:1；

步驟S3還包括氮氧化合物回收利用：硝酸浸出反應釜為上部帶有一冷凝裝置的反應釜，反應過程中產生的氮氧化物與氧氣、水蒸汽進入反應釜上端的氣體通道內，混合氣體在通道內經過換熱器的熱交換，于30-80℃下冷凝，形成新的稀硝酸液滴重新回到反應釜內，參與反應，穩定反應釜壓力；

S4、趕硝酸根離子：向前述浸出液中加入步驟S1中所述合金粉料，在90-120℃溫度下攪拌反應1-6小時，過濾得到過量合金粉料及趕硝后液，過量合金粉料返回至步驟S2繼續硫酸漿化反應；

步驟S4中所述浸出液與所述合金粉料的液固比為1:1.5-3.5；

步驟S4還包括：常壓反應槽在攪拌反應過程中產生的氮氧化合物通過步驟S3中的硝酸再生系統產生新的硝酸，并返回至步驟S3中再次用于硝酸氧化浸出反應；

S5、多金屬分離：調節前述趕硝后液的pH值至1.8-4.0，在50-80℃溫度下攪拌反應1-4小時，壓濾處理后得到磷酸鐵渣和含鎳、鈷、鉬、釩浸液，然后通過樹脂吸附依次實現鉬、釩的分離回收，對樹脂吸附后液進行萃取，實現鎳、鈷的分離回收；

步驟S5中選用碳酸鈉粉末調節趕硝后液的pH值；選用板框壓濾機進行壓濾處理；

步驟S5還包括：采用二次逆向洗滌法對所述磷酸鐵渣進行洗滌，控制洗滌液的pH值為1.5-3.0。

2.根據權利要求1所述的酸浸法回收鎳鈷合金廢料中有價金屬的方法，其特征在于，步驟S5中所述多金屬的分離回收方法，包括如下步驟：

S5a、樹脂分離鉬、釩：

將所述含鎳、鈷、鉬、釩浸液的pH值調節至1.0-5.0，在30-60℃溫度下，以每小時5-10m³的流速通過吸鉬陰樹脂，待吸鉬樹脂吸附飽和后，用解析液解析得到鉬酸鹽溶液；

將通過吸鉬樹脂后的濾液，再次以每小時5-10m³的流速通過吸釩陰樹脂，待吸釩樹脂吸附飽和后，用解析液解析得到釩酸鹽溶液；

S5b、沉淀回收鉬、釩產品：

將所述鉬酸鹽溶液經絮凝劑硫酸鎂沉淀除硅后，加入鹽酸調節pH值至8-9，在30-50℃溫度下沉淀出工業級的鉬酸產品；

將所述釩酸鹽溶液經絮凝劑硫酸鋁沉淀除硅后，調節pH值至1.5-3.5，在70-80℃溫度下，用氯化銨沉淀出工業級的偏釩酸銨產品；

S5c、萃取分離鎳、鈷：

將步驟S5a中通過樹脂吸附后的溶液，先用P204萃取除去溶液中包括Zn、Mn、Cu、Fe、Ca在內的微量雜質，再用P507萃取分離鎳、鈷，得到硫酸鈷溶液和硫酸鎳溶液；

S5d、蒸發濃縮結晶回收硫酸鎳、硫酸鈷產品：

將上述硫酸鈷溶液和硫酸鎳溶液分別進行蒸發濃縮結晶，獲得電池級的硫酸鈷及電池級的硫酸鎳產品。

3.根據權利要求2所述的酸浸法回收鎳鈷合金廢料中有價金屬的方法，其特征在于，步驟S5a中所述吸鉬樹脂選自型號為ZGD314、D352和PDM中的任意一種；所述吸釩樹脂選自型號為ZGD231、LS-32、D318中的任意一種；所述解析液為質量分數為5-20％的氫氧化鈉溶液。

4.根據權利要求2所述的酸浸法回收鎳鈷合金廢料中有價金屬的方法，其特征在于，步驟S5c中將所述通過樹脂吸附后的溶液經再次深度除鐵后，再進行萃取處理，所述再次深度除鐵具體工藝為：加入純堿調節溶液pH值至2.0-5.0，再加入氧化劑除鐵。