[發明專利]一種福美渣的回收利用方法

有效

• 申請號: 202111189310.9
• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN113845455B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張海軍;潘從明;楊瑛
• 申請（專利權）人: 蘭州大學;南京京科新材料研究院有限公司
• 主分類號: C07C333/16
• 分類號: C07C333/16;C22B7/04;C22B23/00;C22B17/00;C22B19/30;C22B19/20
• 代理公司: 寧波元為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33291
• 代理人: 趙興華

本發明提供一種福美渣的回收利用方法。采用硫化沉淀轉化劑與福美渣發生液固相反應，不僅使其中穩定常數相對較小的福美金屬鹽沉淀轉化為相應金屬硫化物沉淀而易于后續分離，而且使相應的福美根轉化為水溶的福美鹽而分離，能夠綠色、高效地回收有機成分福美根再利用，有效避免了該有機物對環境造成的危害。本發明優選將反應后經固液分離得到的固體渣經酸洗回收所含金屬，尤其是回收其中高附加值的鈷，實現了福美渣中的多種有色金屬的分離、回收利用。

技術領域

本發明屬于固廢處理領域，具體涉及一種福美渣的回收利用方法。

背景技術

在濕法冶金工藝中，為了改進現有除雜工藝的不足，人們提出了一種新型除雜方法：有機物N，N二甲基二硫代氨基甲酸鹽(福美鹽)除雜法。

例如，電解錳生產過程中用福美鈉沉淀除去Co、Ni、Cu等重金屬離子，具有除雜效果好，沉淀易分離等優點。

另外，在濕法煉鋅工藝中，隨著鋅以硫酸鋅形式進入到浸出液中，其它雜質，如Cu、Cd、Co、Ni等元素也進入該溶液中。如果這些雜質含量過高，會對電鋅過程和質量產生很大影響。為此，硫酸鋅浸出液的凈化是濕法煉鋅最重要和必不可少的工序之一。傳統的凈化除鈷鎳工藝主要采用鋅粉置換法，但隨著鋅精礦品質的下降，鈷鎳等雜質的含量越來越高，導致鋅粉耗量大、蒸汽成本高、系統穩定性差、雜質易復溶以及過濾困難，且高鈷原料下自產合金鋅粉不能滿足生產需求等問題逐漸顯現出來。為此，利用福美鹽凈化硫酸鋅浸出液得到快速發展和應用。

福美鹽除雜過程中會產生大量的福美渣固廢。這種廢渣自身具有易燃、易爆的性質并含有有毒重金屬鎘、鈷等，可導致對水生環境的長期不良影響，屬于嚴格管控的危險固體廢棄物，長期堆存具有一定的安全、環保隱患，必須予以妥善處理、處置。然而，目前由于沒有有效的后續處理工藝，很多廠家將福美渣堆存放置，這不僅造成了資源的浪費，還存在占用土地資源，長期堆存造成一定的安全、環保隱患，必須予以妥善處理、處置。另一方面，這種福美渣含有鋅、鎘、鈷、銅等金屬資源，其中鈷是價值很高的戰略性有色金屬，其在電池等新興領域具有不可替代的作用，電解鈷價格基本維持在約25-40萬元/噸，甚至曾經一度達到80萬元/噸。

近年來，福美渣回收利用工藝受到關注與報道。例如，專利文獻CN110205482A公開了一種鋅冶煉有機物除鈷渣的綜合回收方法；專利文獻CN110358917A公開了一種處理福美鈉鈷渣的工藝方法。但是，這些工藝方法大部分關注有色金屬的回收利用，例如采用直接煅燒的方法獲得有色金屬，或者采用酸溶解破壞除去其中有機物，然后分離回收獲得有色金屬，而對環境有危害的福美根有機物的回收利用卻鮮有報道。

發明內容

針對上述技術現狀，本發明旨在提供一種福美渣的回收利用方法，能夠綠色、高效地回收福美根有機物，有效避免該有機物對環境造成的危害。

為了實現上述技術目的，本發明人經過大量實驗探索后發現，福美鹽(N,N-二甲基二硫代氨基甲酸鹽)與多種金屬離子反應形成的包含多種福美金屬鹽(例如福美鈷(Co)、福美鋅(Zn)、福美鎘(Cd)等)的福美渣中，穩定常數相對較小的福美金屬鹽沉淀與含S^2-離子或能解離出S^2-離子的化合物或混合物混合時，可轉化為相應金屬硫化物沉淀，其中的福美根可轉化為水溶的福美鹽而分離回收，該含S^2-離子或能解離出S^2-離子的化合物或混合物可稱為硫化沉淀轉化劑，而穩定性更好的福美鈷不會和硫化沉淀轉化劑發生反應。

例如，當硫化沉淀轉化劑為Na₂S時，反應方程式如下：

M(C₃H₆NS₂)₂+Na₂S＝＝MS↓+2NaC₃H₆NS₂，M指代金屬，例如Zn、Cd等。