一种从铜镍渣中回收铜钴镍的方法技术

本发明专利技术公开一种从铜镍渣中回收铜钴镍的方法，首先通过磨矿、选粉，使用酸进行浸出可溶物，固液分离得浸出液I和浸出渣I，再将浸出渣I中可溶金属氧化，调节pH值，将铁沉淀分离，固液分离得到分离液II和分离渣II；向分离液II继续加入铜镍渣调节pH值，使可溶硅以硅酸盐形式沉淀，固液分离得到分离液III和分离渣III；最后用福美钠和黄药将分离液III中的铜钴镍沉出，固液分离得分离渣IV即为回收产物。本发明专利技术通过合理的工艺设计，使用常用化学的药品和方法，从铜镍渣中回收铜钴镍，不仅能避免废渣污染环境，且能有效回收铜钴镍等稀有金属；且本发明专利技术的生产工艺参数易于控制，不会产生新的环境污染。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开，首先通过磨矿、选粉，使用酸进行浸出可溶物，固液分离得浸出液I和浸出渣I，再将浸出渣I中可溶金属氧化，调节pH值，将铁沉淀分离，固液分离得到分离液II和分离渣II；向分离液II继续加入铜镍渣调节pH值，使可溶硅以硅酸盐形式沉淀，固液分离得到分离液III和分离渣III；最后用福美钠和黄药将分离液III中的铜钴镍沉出，固液分离得分离渣IV即为回收产物。本专利技术通过合理的工艺设计，使用常用化学的药品和方法，从铜镍渣中回收铜钴镍，不仅能避免废渣污染环境，且能有效回收铜钴镍等稀有金属；且本专利技术的生产工艺参数易于控制，不会产生新的环境污染。【专利说明】
本专利技术涉及的是，属于资源化学与环境工程
。
技术介绍
铜是应用最为广泛的有色金属之一。以其导电、导热性能好，机械性能好，易制成合金等性能，广泛用于各工业领域。近些年，我国铜的生产量和消费量增长很快，我国已成为世界上的第二大铜消费国，因此铜的利用对我国工业具有重要的意义。钴是贵重的有色金属，重要的战略原料，但资源匮乏。其中钴多以伴生形式分布于硫化物，砷化物和氧化物等矿物之中，因而主要是从选别其它金属的副产品中综合回收。钴是制造高温合金，硬质合金、磁性合金和含钴化合物的重要原料，被广泛的应用于国防，原子能，航天，电子等工业以及高温磁性合金等高科技领域。特别是锂离子二次电池行业，钴消耗量增长速度在过去的几年中超过了 30%。镍是N1-Cd，N1-H电池、硬质合金的重要原料，是奥氏体不锈钢、超高强度结构钢的重要组元，镍在合金中显著地增加材料的强度和抗蚀性，广泛应用于航空、化工及电讯等方面。镍不仅以金属态大量使用，而且以化合物态，广泛应用于国民经济的各个领域。国内许多冶金厂的铜镍废渣中仍含有较多贵金属成分，且这种废渣堆积数百吨，既造成资源浪费，又污染环境，如能很好的回收利用，可获得较好的社会效益和经济效益。在废渣中的铜、钻、镍及其他杂质金属主要以碳酸盐及氧化物形态存在，目前的处理方法主要为炭热法、烟化法、电炉贫化法等，这些方法在处理低品位铜镍渣中受到很大限制，能耗高、回收金属单一，经济效果不明显。还有通过湿法处理，进而根据萃取剂对金属离子萃取能力的差异性回收浸出液中的铜钴镍。然而此种方法对生产条件控制较严格，用到多种萃取剂，成本较高。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供，具有极高的经济价值和社会效益。本专利技术目的在于提供一种有利于铜镍渣的综合处理的同时，可有效回收铜钴镍浸出液中残存的铜钴镍的方法，可简化回收工艺，保证了经济效果及金属的回收率。本专利技术的技术方案—种从铜镍渣中回收铜钴镍的方法，将铜镍渣研磨成矿粉后，与无机酸混合，维持温度为40~70°C，无机酸的质量百分比浓度为30~80%的条件下，浸出30~90min，得到酸浸出浆液；在所 得酸浸出浆液中加入水将无机酸的质量百分比浓度调节到5~25%，在20~60°C的温度条件下，浸出45~95min后，进行固液分离I，得到浸出液I和浸出渣I ;然后加入氧化剂至浸出液I中，将Fe2+氧化成Fe3+，氧化完全后加入铜镍渣调节pH至1.5~6.0，得到沉淀，再进行固液分离II，得分离液II和分离渣II ;将分离液II中加入酸和/或碱将pH调至1.5~4.5，进行固液分离III得分离液III和分离渣III ;向分离液III中加入福美钠和黄药，沉淀，再经固液分离IV得分离液IV和分离渣IV ;分离渣IV即为回收产物；将分离液IV返回用于上述酸性浸矿第二次浸出；所述的铜镍渣主要包括以下组分:Cu>0.15wt%, Ni>0.05wt%, Si02<50wt%,Fe>20wt% ；所述的无机酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸中一种或几种。其中，浸出渣I中含有大量的铜钴镍沉淀，可以进行进一步回收。分离渣II中的沉淀为氢氧化铁经过回收可以得到含铁量高的铁精粉。分离渣III可以回收得到水玻璃。所用福美钠和黄药的质量比为0.05~20: I ;本专利技术优选为0.5~5: I ;较优选为0.5~2: I。最优选为1:1。加入的福美钠和黄药与分离液III的质量比为1: 10000~50000。所述黄药选自乙基黄药、丁基黄药、异丙基黄药、异丁基黄药、戊基黄药或己基黄药中的一种或几种。在所得酸浸出浆液中加入水将无机酸的质量百分比浓度调节到5~20%。所加入的氧化剂为空气、氧气或双氧水中的一种或几种。所使用的铜镍渣的粒度为40~325目。分离液II中的pH用酸和/或碱调节pH时采用浓硫酸、浓盐酸、磷酸、硝酸、氢氟酸中的一种或几种和/或采用氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的一种或几种进行微调。所述的无机酸用量为铜镍洛中铁的理论摩尔量的0.5~1.8倍。氧化完全后使用铜镍渣调节pH至1.5~6.0，，所用铜镍渣的粒度为40-325目。本专利技术的有益效果本专利技术提供，首次通过使用分步浓差浸出对铜镍渣进行有效的综合处理，即在合适的温度条件下，先采用浓无机酸对铜镍渣浸出适当时间，再加水将浓无机酸稀释后进一步浸出适当时间，一方面能将SiO2快速析出，避免了高活性硅的大量溶出，有效防止硅凝胶的产生，使浸出浆料能快速有效固液分离，使铜钴镍有效富集在固相中；对铜镍渣可以有更好的浸出效率和分离效果，即廉价废渣铜镍渣中的铁高效浸出；浸出渣结合浮选富集方法获得高品位铜钴镍混合精矿；但不可否认的是该分步浓差得到的浸出液中仍有铜、钴和镍在内的有价金属需要进一步的得到回收和利用，为避免资源的浪费，专利技术人对此分步浓差得到的浸出液中仍含有的铜、钴和镍有价金属这一部分进行了进一步的有效提取，而此次提取中，如何有效的提取残存的铜、钴和镍也是本专利技术工艺所需克服的一个难点。实验表明，通过使用本专利技术分步浓差并结合到本专利技术的浸出液的进一步处理后，废液中贵重金属铜钴镍回收率在90%以上，铜、钴和镍均得到了很好的回收，回收得到的产物可以直接作为铜钴镍混合精矿用于贵重金属的冶炼。且在实验过程中通过本专利技术还通过铜镍渣调节PH，进一步节约了成本。本专利技术能够高效综合回收利用铜镍渣浸出液中的铜钴镍元素，实现了工业废料的资源的回收利用，减少了对环境的污染和危害。【专利附图】【附图说明】【图1】为本专利技术的工艺流程图。【图2】为本专利技术实施例1的分步浓差浸出方法和对比例I直接酸浸法获得的浸出浆料的对比图:A为直接酸浸法获得的浸出浆料；B为本专利技术的浸出方法获得的浸出浆料。【具体实施方式】以下结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术并不限于下述实施例。下述实施例中使用铜镍洛主要包括以下组分:Cu>0.15wt%, Ni>0.05wt%,Si02<50wt%, Fe>20wt% ；实施例1a、将已粉磨的80目的铜废渣矿粉100g使用分步浓差法浸出可溶物，第一步浸取按比例加入水及浓酸，矿浆酸浓度为50%和温度为60°C条件下浸出60min ;第二步浸取用矿浆酸浓度为15%，以回流废液为浸取液，浸出时间为80min，浸出温度为常温，对混合物进行固液分离得浸出洛I和浸出液I (Cu=151mg/L, Ni=125mg/L, Co=69mg/L)；b、向521mL浸出液I中通入氧气氧化，将低价铁离子氧化成高价离子，向氧化后的酸液中加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从铜镍渣中回收铜钴镍的方法，其特征在于，将铜镍渣研磨成矿粉后，与无机酸混合，维持温度为40～70℃，无机酸的质量百分比浓度为30～80%的条件下，浸出30～90min，得到酸浸出浆液；在所得酸浸出浆液中加入水将无机酸的质量百分比浓度调节到5～25%，在20～60℃的温度条件下，浸出45～95min后，进行固液分离I，得到浸出液I和浸出渣I；然后加入氧化剂至浸出液I中，将Fe2+氧化成Fe3+，氧化完全后加入铜镍渣调节pH至1.5～6.0，得到沉淀，再进行固液分离II，得分离液II和分离渣II；将分离液II中加入酸和/或碱将pH调至1.5～4.5，进行固液分离III得分离液III和分离渣III；向分离液III中加入福美钠和黄药，沉淀，再经固液分离IV得分离液IV和分离渣IV；分离渣IV即为回收产物；将分离液IV返回用于上述酸性浸矿第二次浸出；所述的铜镍渣主要包括以下组分：Cu>0.15wt%,Ni>0.05wt%，SiO2<50wt%，Fe>20wt%；所述的无机酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸中一种或几种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：莫红兵，段金城，刘耀驰，
申请(专利权)人：斯莱登北京化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11