[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 202110821077.5
• 申請日: 2021-07-20
• 公開（公告）號: CN113637848B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)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

本發(fā)明公開了一種酸浸法回收鎳鈷合金廢料中有價金屬的方法，屬于冶金化工技術領域。該方法首先通過硫酸漿化反應浸取合金料中活性較高的有價金屬，后通過硝酸氧化反應浸出活性低的有價金屬，硝酸浸出反應釜上部帶有一冷凝裝置，反應過程中產(chǎn)生的氮氧化物等氣體進入反應釜上端的氣體通道內(nèi)，經(jīng)換熱器的熱交換冷凝形成硝酸液滴重新回到反應釜內(nèi)，參與反應并穩(wěn)定反應釜壓力；酸浸出液中再加入過量合金粉反應消耗其中過量的殘酸，并趕出浸液中的硝酸根離子；浸液通過調節(jié)pH值使其中的磷、鐵以磷酸鐵沉淀的形式進入渣中，濾液再進行多金屬回收。該方法實現(xiàn)了合金廢料中有價金屬的綜合回收，工藝成本顯著降低，高效環(huán)保，具有極高的工業(yè)實用價值。

技術領域

本發(fā)明屬于冶金化工技術領域，特別涉及一種酸浸法回收鎳鈷合金廢料中有價金屬的方法。

背景技術

目前，鎳鈷合金是一種具有鐵磁性的戰(zhàn)略金屬，其廣泛應用于生產(chǎn)不銹鋼、高溫合金、磁性材料及催化劑等，涵蓋石油化工、航天、軍工、電子等應用領域。廢舊催化劑、鎳鈷高溫合金等合金廢料的數(shù)量也日益增多。這些廢料不僅數(shù)量大，而且其中還含有較高含量的稀有金屬，包括鎳(Ni)、鈷(Co)、鉬(Mo)、釩(V)等有價金屬。如果對其隨意處置，不僅會對環(huán)境造成嚴重污染危害，還會造成大部分稀有金屬資源的浪費。因此，將這些合金廢料作為二次資源加以回收利用，不僅可以獲得一定的經(jīng)濟效益，還可以提高資源的利用率，避免催化劑帶來的環(huán)境問題，從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

針對含鎳鈷鉬磷釩的合金廢料中稀有有價金屬資源的回收利用，目前常見的回收方法是采用常壓酸浸，即向廢舊催化劑中加入硫酸、鹽酸或硝酸以及氧化劑，在高溫高酸條件下，將廢料中各種金屬元素浸出，進入溶液中，再采用分步萃取的方式，分別對鉬、鈷、鎳進行萃取提純，最后通過蒸發(fā)結晶等方式回收各種金屬。這種方法浸出較快捷，但是需要高酸、高溫的條件，在2mol/L的酸濃度下，鈷、鎳才能浸出。采用該工藝方法，浸出液中鎳、鈷、鐵、鉬都比較高，酸度也較高。在加氧化劑除鐵的過程中，鐵被氧化為三價，三價鐵極易和鉬、釩發(fā)生反應，形成鉬酸鐵和釩酸鐵進入渣中，導致鉬、釩有價金屬的回收率較低。在后續(xù)萃取過程中，由于鉬是以鉬酸根的形式存在，而鈷、鎳是以陽離子形式存在，導致萃取過程的控制非常復雜，工業(yè)化生產(chǎn)難度大；且最終的金屬回收率低，一般只能達到80％～85％。

申請?zhí)枮镃N109517988A的中國發(fā)明專利申請公開了一種含鉬釩的鈷鎳合金料的浸出分離方法，通過加壓酸浸及富氧的方式將鈷鎳鉬釩等金屬與鐵渣分離開，有效避免了氧化后的三價鐵與鉬釩酸根離子反應，而造成鉬釩金屬元素的流失，該方法最后在酸溶液中分步將鉬、釩從鎳和鈷中浸出。通過上述方法，鉬和釩的回收率提高到97％以上，但是此方法存在的技術缺陷是：酸性鈷鎳溶液中分離鉬和釩需要進行多次萃取，從而造成一部分鉬中含有釩，一部分釩中含有鎳，進一步分離較困難，導致最終的鉬釩回收率不高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在的含鎳鈷鉬磷釩合金廢料的回收工藝操作較繁雜，對浸出高壓設備要求較高，工藝成本高等不足，本發(fā)明提供了一種酸浸法回收鎳鈷合金廢料中有價金屬的方法，通過對配料進行硫酸漿化反應，控制合適的溫度，使合金料中活性較高的鈷、鎳、鐵、鉬、磷、釩先與硫酸反應，生成相應的硫酸鈷、硫酸鎳、硫酸鐵、磷酸、鉬酸、釩酸，然后在密閉的反應釜內(nèi)，通過硝酸加氧氣氧化浸出，將合金料中活性低的鈷、鎳、鐵、鉬、磷、釩全部浸出到溶液中，浸出液中再加入過量合金粉反應消耗其中過量的殘酸，并趕出浸液中的硝酸根離子，過量合金粉再返回至硫酸漿化反應；浸液通過調整合適的pH值使其中的磷、鐵以磷酸鐵沉淀的形式進入渣中，確保料液中包括鈷、鎳、鉬、釩在內(nèi)的有價金屬能夠充分進入濾液中，供后續(xù)分離回收利用，實現(xiàn)對合金料中有價金屬資源的充分回收利用。該方法能夠實現(xiàn)合金廢料中有價金屬的綜合回收，且工藝成本顯著降低，高效環(huán)保，具有極高的工業(yè)實用價值。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種酸浸法回收鎳鈷合金廢料中有價金屬的方法，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；