一种三价钴镍氧化物废料与废旧钴、镍合金的处理方法技术

技术编号:8384310 阅读:186 留言:0更新日期:2013-03-07 02:06
本发明专利技术申请提供一种三价钴镍氧化物废料与废旧钴、镍合金的处理方法,先将含三价的钴镍氧化物废料加氢离子浓度为1-2mol/l的酸溶液浆化,在搅拌下加入含钴、镍的合金废料,合金废料与含三价的钴镍氧化物废料的质量比1∶0.5-4,反应温度维持在80-99℃,过滤后,滤渣返回前述步骤浸出,滤液经过化学初步除杂和萃取深度净化除杂,得到高浓度、纯净的钴、镍溶液。所述的处理方法,能够大大减少辅料消耗,提高浸出率,缩短反应时间,减少有毒有害气体的产生,有巨大的经济效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术申请涉及一种处理三价钴镍氧化物废料与废旧钴、镍合金的方法,属于环境保护与资源回收利用

技术介绍
含三价的钴镍氧化物主要用于颜料、陶瓷以及陶瓷釉料、玻璃、制备钴镍盐、氧化剂以及催化剂、电池材料等。含钴、镍合金主要应用于高温合金、硬磁合金、硬质合金、超硬合金、不锈钢、耐蚀合金、耐磨合金等。含三价的钴镍氧化物和含钴、镍合金的用途都十分广泛,而在生产及使用过程中, 会产生大量的含三价的钴镍氧化物的废料以及废旧含钴、镍的合金,这些含钴、镍的废料会被二次利用,通常含三价的钴镍氧化物废料的处理是在酸性环境中还原浸出,还原剂主要是亚硫酸钠、双氧水等,废旧含钴、镍的合金通常有电解和焙烧-酸溶两种方法,焙烧-酸溶法主要是将废旧合金焙烧后在酸性环境中加入氧化剂浸出,氧化剂通常是氧气、氯酸钠等。通常处理一吨含三价的钴镍氧化物需要1-2吨的还原剂,并且浸出时间长,浸出率不高;而处理一吨废旧含钴、镍的合金需要约O. 3-0. 5吨的氧化剂,对于一些颗粒很大的合金颗粒,需多次焙烧,并且浸出率也不高。
技术实现思路
本专利技术申请即是针对上述问题,提出了,能够大大减少辅料消耗,提高浸出率,缩短反应时间,减少有毒有害气体的产生,有巨大的经济效益和环境效益。本专利技术申请的设计思路在于由于三价的钴镍氧化物都具有强氧化性,而含钴、镍的合金由于含有钴镍铁等单质而具有还原性,所以将它们按照一定比例混合起来在酸性环境中浸出,不需要加入大量氧化剂和还原剂,对含钴、镍的合金不需要焙烧,同时又避免了有毒有害气体的广生,提闻两种废料的钻镇浸出率。具体来说,本专利技术申请所述的三价钴镍氧化物废料与废旧钴、镍合金的处理方法,包括如下的步骤 1)将含三价的钴镍氧化物废料加氢离子浓度为l-2mol/l的酸溶液浆化,固液比为1:5-20,反应温度为80-99°C ; 2)在搅拌下加入含钴、镍的合金废料,搅拌转速为100-800r/min,合金废料与含三价的钴镍氧化物废料的质量比I :0. 5-4,反应时间为4-10小时,反应温度维持在80-99°C,其间需要补充酸,维持氢离子的浓度; 3)过滤后,滤渣返回步骤I浸出,滤液除了含有钴镍离子外,还含有铁、铬、铜、钨、钥、镁、铝、锂、锰的杂质; 4)除杂过滤后的滤液在温度60-99°C下,加入浓度为6-10mol/l的碱溶液,回调至pH=2. O左右,加入氧化剂氧化二价铁为三价铁,在60-99°C下搅拌反应O. 5-2小时,然后再回调pH=4. 0-4. 5,在60-99 °C下搅拌反应1_2小时,用以除掉大部分的铁、铝、铬,同时钨、钥也会以含氧酸形式沉淀,过滤后的滤渣用以回收铬、钨、钥,滤液经过P204萃取剂萃取分离,使得铁、铝、铬、钨、钥、铜、锰与钴、镍、镁分离,然后再用P507萃取剂分离钴、镍和镁,并同时富集钴和镍,得到高浓度、纯净的钴、镍溶液。在上述的步骤2中,含三价的钴镍氧化物废料的粒径为O. 1-1. Omm,含钴、镍的合金废料的粒径为O. 1-5. 0mm。在上述的步骤3中,过滤的滤布孔径为1-120微米。在上述的步骤4中,氧化剂与二价铁的摩尔数之比为I :0. 5-2。常见的氧化剂是在化学反应中易得电子被还原的物质,包括典型的非金属单质如F2, 02、Cl2, Br2、12、S 等;含有变价元素的高价化合物,如 KMn04、KC103、浓 H2S04、HNO3> MnO2、FeCl3等,以及金属阳离子如:Fe3+、Cu2+等。 三价的钴镍氧化物废料包括废旧三氧化二钴、四氧化三钴、三氧化二镍、钴酸锂、镍酸锂、含三价钴镍的催化剂等等,废旧含钴、镍的合金包括废旧钴镍合金、钴钨合金、钴铬合金、钴铜合金、镍铁合金、铜镍合金等等。P204萃取剂的分子式为C16H3504P,广泛用于有色金属和稀土的萃取分离,亦可用于医药、印染、石油化工废水处理等行业,还可作润湿剂和表面活性剂的原材料。P507萃取剂的分子式为C16H35O3P,是一种高效的有机磷萃取剂,常用于镍-钴、铜-锌的分离,稀土元素的分离和单一稀土金属的分离提纯,稀土与非稀土元素的分离等方面。本专利技术申请所述的三价钴镍氧化物废料与废旧钴、镍合金的处理方法,无需加入大量的氧化剂或还原剂,并且浸出时间短、浸出率高,并且减少了有毒有害气体的排出,复合节能环保的要求。具体实施例方式以下结合具体的实施方式,对所述的三价钴镍氧化物废料与废旧钴、镍合金的处理方法进行阐述,目的是为了公众更好的理解本专利技术申请所述的
技术实现思路
,而不是对所述技术方案的限制,事实上,在以与本专利技术申请相同或近似的化工原理,对所述方法步骤进行的改进,包括所应用到的化学试剂、反应条件等做出的改动,都在本专利技术申请所要求保护的技术方案之内。实施例一 采用下述的方法对三价钴镍氧化物废料与废旧钴、镍合金进行处理,包括如下的步骤 1.将三氧化二镍废料加氢离子浓度为lrnol/1的硫酸溶液浆化,固液比为1:5,反应温度为80°C ; 2.在搅拌下加入废旧的含钴、镍的合金,搅拌转速为100-800r/min,合金废料与含三价的钴镍氧化物废料的质量比I :0. 5,反应时间为4小时,反应温度维持在80°C,其间需要补充酸,维持氢离子的浓度,其中,三氧化二镍废料的粒径为O. 1mm,废旧的含钴、镍的合金的粒径为O. Imm ; 3.过滤后,滤渣返回步骤I浸出;4.除杂过滤后的滤液在温度60°C下,加入浓度为6mol/l的碱溶液,回调至pH=2. O,加入氧化剂氧化Fe2+为Fe3+,其中氧化剂与Fe2+的摩尔数比为I :0. 5,在60°C下搅拌反应2小时,然后再回调PH=4. 0,在60°C下搅拌反应2小时,除掉大部分的铁、铝、铬,同时钨、钥也会以含氧酸形式沉淀,过滤后的滤渣用以回收铬、钨、钥,滤液经过P204萃取剂萃取分离,使得铁、铝、铬、钨、钥、铜、锰与钴、镍、镁分离,然后再用P507萃取剂分离钴、镍和镁,并同时富集钴和镍,得到高浓度、纯净的钴、镍溶液。实施例二 采用下述的方法对三价钴镍氧化物废料与废旧钴、镍合金进行处理,包括如下的步骤 1.将含三价的钴镍氧化物废料一钴酸锂,加入氢离子浓度为2mol/l的硫酸溶液浆化,固液比为I: 20,反应温度为99°C ; 2.在搅拌下加入含钴、镍的合金废料——镍铁合金,搅拌转速为100-800r/min,合金废料与含三价的钴镍氧化物废料的质量比I : 4,反应时间为10小时,反应温度维持在99 °C,其间需要补充酸,维持氢离子的浓度,其中,钴酸锂的粒径为I. 0_,镍铁合金的粒径为 5. Omm ; 3.过滤后,滤渣返回步骤I浸出,滤液除了含有钴镍离子外,还含有铁、铬、铜、钨、钥、镁、铝、锂、锰等杂质; 4.除杂过滤后的滤液在温度99°C下,加入浓度为lOmol/Ι的碱溶液,回调至pH=2.O左右,加入氧化剂氧化二价铁为三价铁,氧化剂与二价铁的摩尔数之比为I : 2,在99°C下搅拌反应O. 5小时,然后再回调pH=4. 5,在99°C下搅拌反应I小时,用以除掉大部分的铁、铝、铬,同时钨、钥也会以含氧酸形式沉淀,过滤后的滤渣用以回收铬、钨、钥,滤液经过P204萃取剂萃取分离,使得铁、铝、铬、钨、钥、铜、锰与钴、镍、镁分离,然后再用P本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种三价钴镍氧化物废料与废旧钴、镍合金的处理方法,其特征在于,所述的方法包括如下的步骤:1)将含三价的钴镍氧化物废料加氢离子浓度为1?2mol/l的水溶液浆化,固液比为1:5?20,反应温度为80?99℃;2)在搅拌下加入含钴、镍的合金废料,搅拌转速为100?800r/min,合金废料与含三价的钴镍氧化物废料的质量比1:0.5?4,反应时间为4?10小时,反应温度维持在80?99℃,其间需要补充酸,维持氢离子的浓度;?3)过滤后,滤渣返回步骤1浸出,滤液除了含有钴镍离子外,还含有铁、铬、铜、钨、钼、镁、铝、锂、锰的杂质;4)除杂:过滤后的滤液在温度60?99℃下,加入浓度为6?10mol/l的碱溶液,回调至pH=2.0左右,加入氧化剂氧化二价铁为三价铁,在60?99℃下搅拌反应0.5?2小时,然后再回调pH=4.0?4.5,在60?99℃下搅拌反应1?2小时,用以除掉大部分的铁、铝、铬,同时钨、钼也会以含氧酸形式沉淀,过滤后的滤渣用以回收铬、钨、钼,滤液经过P204萃取剂萃取分离,使得铁、铝、铬、钨、钼、铜、锰与钴、镍、镁分离,然后再用P507萃取剂分离钴、镍和镁,并同时富集钴和镍,得到高浓度、纯净的钴、镍溶液。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王勤陈艳红张功勋王超马琳闫梨
申请(专利权)人:深圳市格林美高新技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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