回收废催化剂中镍的方法与流程

1.本发明涉及废催化剂回收镍技术领域，尤其涉及一种回收废催化剂中镍的方法。


背景技术：

2.镍作为催化剂的活性组分主要应用于加氢过程，如石油馏分的加氢精制、油脂加氢等。加氢过程产生的废镍催化剂中镍含量达6%~20%，远远高于贫矿中的镍含量，以废镍催化剂为代表的固体废物被称为“二次资源”。镍在废镍催化剂中以ni和nio两种形式存在。
3.一般说来，回收镍要先在高温下将镍氧化成氧化镍，然后通过酸浸，氧化除铁，过滤后的镍溶液经过萃取以硫酸镍的形式提取镍。由于废镍催化剂含有较多的杂质锌，锌、镍两种元素的化学性质十分相似，相互分离比较困难，锌对镍的萃取有影响，导致镍的萃取率和纯度降低。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种回收废催化剂中镍的方法，使用混合药剂，改变萃取剂的选择性，提高镍的萃取回收率。
5.为实现此技术目的，本发明采用如下方案：回收废催化剂中镍的方法，按如下步骤进行：步骤一、废镍催化剂经过回转窑氧化焙烧，硫以硫化氢或二氧化硫形式进入烟气，经过石灰中和脱去含硫杂质；步骤二、脱硫后的物料进行破碎，粒度小于100目的物料加入92.5wt%硫酸浸出；步骤三、浸出液加入双氧水氧化30min后，加粉末状工业纯碱中和至溶液ph=10，过滤除铁；步骤四、添加萃取剂p204、稀释剂煤油和工业白油，三者用量比为17~19：70~75：8~12，进行萃取和反萃取，得到有机相和含硫酸镍的水相，有机相返回萃取工序进行二次萃取；步骤五、对含硫酸镍的水相在105℃进行蒸发结晶4h，产出精制硫酸镍。
6.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本方法在萃取时加入工业白油作为萃取增效剂，镍的回收率由原来的82%提高到95%，萃取收率提高了10%以上，并且产物硫酸镍的纯度达到精制硫酸镍级别。同时加入工业白油，提高了对镍的萃取选择性，有利于镍和锌分离，产物中zn含量《0.0005%。
7.进一步地，步骤一中焙烧温度800~850℃，焙烧时间4h。
8.进一步地，步骤二中酸浸反应的终点保证浸出液中游离酸（以h2so4计）含量为7g/l。
9.进一步地，步骤二双氧水质量浓度为25%，双氧水用量为浸出液总量的5%。
附图说明
10.图1为本发明实施例提供的回收废催化剂中镍的工艺流程图。
具体实施方式
11.为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
12.本发明提供的一种回收废催化剂中镍的方法，工艺流程如图1所示，具体步骤如下：步骤一、废镍催化剂经过回转窑氧化焙烧，焙烧温度800~850℃，焙烧时间4h，硫以硫化氢或二氧化硫形式进入烟气，经过石灰中和脱去，去除硫化物等杂质后。脱硫后物料进入破碎筛分，在粒度小于100目的物料中加入92.5wt%硫酸浸出60~90min，酸浸反应的终点保证浸出液中游离酸（以h2so4计）含量为7g/l。
13.初始原料废镍催化剂的成分如表1所示：表1 废镍催化剂的成分表组分名称nioα-al2o3feofe2o3czno质量百分比/%10~1575~85≤0.5≤1.05~103~5步骤二、向浸出反应结束后浸出液中加入质量浓度25%的双氧水氧化30min（双氧水用量为浸出液总量的5%）后，加粉末状工业纯碱中和至溶液ph=10，过滤除铁、除铝。
14.步骤三、添加萃取剂p204、稀释剂煤油和7号工业白油，三者用量比为17~19：70~75：8~12，进行萃取-反萃取，反萃取后得到有机相和含硫酸镍的水相，有机相返回萃取工序进行二次萃取。
15.步骤四、对含硫酸镍的水相在105℃进行蒸发结晶4h，产出精制硫酸镍，采用重量法（gb/t26524-2011精制硫酸镍国家标准，要求zn≤0.0005%）化验硫酸镍中镍品位22.1%，zn《0.0005%。
16.实施例1将含nio 12%的废镍催化剂500kg，送入回转窑，控制焙烧温度800℃~850℃氧化焙烧4h，去除硫化物等杂质。脱硫后物料经过破碎筛分，全部通过100目筛。将其加入在搪瓷反应釜中，加水500kg搅拌均匀，之后加92.5wt%的硫酸进行酸浸80min，硫酸原始加入量按照废镍催化剂中nio等摩尔量加入，浸出结束后分析浸出液中游离酸（以h2so4计）浓度以7g/l为准，低于7g/l补加硫酸，高于7g/l用工业纯碱（na2co3）中和调整。
17.向浸出液中加入质量浓度25%的双氧水氧化30min（双氧水用量为浸出液总量的5%）后，加入粉末状工业纯碱中和至ph=10，过滤除铁、除铝。
18.滤液中按顺序依次添加萃取剂p204、稀释剂煤油和7号工业白油，三者用量比为18：72：10，总量为100l进行萃取-反萃取，反萃取后得到有机相和含硫酸镍的水相，有机相返回萃取工序进行二次萃取。对含硫酸镍的水相在105℃进行蒸发结晶4h，产出精制硫酸镍，采用重量法分析硫酸镍含ni 22.1%，zn 0.0001%，镍回收率95.3%。
19.实施例2将含nio 10%的废镍催化剂500kg，送入回转窑，控制焙烧温度800℃~850℃氧化焙烧4h，去除硫化物等杂质。脱硫后物料经过破碎筛分，全部通过100目筛。将其加入在搪瓷反
应釜中，加水470kg搅拌均匀，之后加92.5wt%的硫酸进行酸浸70min，硫酸原始加入量按照废镍催化剂中nio等摩尔量加入，浸出结束后分析浸出液中游离酸（以h2so4计）浓度以7g/l为准，低于7g/l补加硫酸，高于7g/l用工业纯碱中和调整。
20.然后向浸出液中加入质量浓度25%的双氧水氧化30min（双氧水用量为浸出液总量的5%）后，加入粉末状工业纯碱中和至ph=10，过滤除铁、除铝。
21.滤液按顺序依次添加萃取剂p204、稀释剂煤油和7号工业白油，三者用量比为19：72：8，总量为90l进行萃取-反萃取，反萃取后得到有机相和含硫酸镍的水相，有机相返回萃取工序进行二次萃取。对含硫酸镍的水相在105℃进行蒸发结晶3.5h，产出精制硫酸镍，采用重量法分析硫酸镍含ni 22.05%，zn 0.0002%，镍回收率95.1%。
22.实施例3将含nio 15%的废镍催化剂500kg，送入回转窑，控制焙烧温度800℃~850℃氧化焙烧4h，去除硫化物等杂质。脱硫后物料经过破碎筛分，全部通过100目筛。将其加入在搪瓷反应釜中，加水550kg搅拌均匀，之后加92.5wt%的硫酸进行酸浸90min，硫酸原始加入量按照废镍催化剂中nio等摩尔量加入，浸出结束后分析浸出液中游离酸（以h2so4计）浓度以7g/l为准，低于7g/l补加硫酸，高于7g/l用工业纯碱中和调整。
23.向浸出液中加入质量浓度25%的双氧水氧化30min（双氧水用量为浸出液总量的5%）后，加入粉末状工业纯碱中和至ph=10，过滤除铁、除铝。
24.滤液按顺序依次添加萃取剂p204、稀释剂煤油和7号工业白油，三者用量比为17：70：12，总量为110l进行萃取-反萃取，反萃取后得到有机相和含硫酸镍的水相，有机相返回萃取工序进行二次萃取。对含硫酸镍的水相在105℃进行蒸发结晶4h，产出精制硫酸镍，采用重量法分析硫酸镍含ni 22.13%，zn未检出，镍回收率95.5%。
25.对比例1将含nio 10%的废镍催化剂500kg，送入回转窑，控制焙烧温度800℃~850℃氧化焙烧4h，去除硫化物等杂质。脱硫后物料经过破碎筛分，全部通过100目筛。将其加入在搪瓷反应釜中，加水470kg搅拌均匀，之后加92.5wt%的硫酸进行酸浸70min，硫酸原始加入量按照废镍催化剂中nio等摩尔量加入，浸出结束后分析浸出液中游离酸（以h2so4计）浓度以7g/l为准，低于7g/l补加硫酸，高于7g/l用工业纯碱中和调整。
26.然后向浸出液中加入质量浓度25%的双氧水氧化30min（双氧水用量为浸出液总量的5%）后，加入粉末状工业纯碱中和至ph=10，过滤除铁、除铝。
27.滤液按顺序依次添加萃取剂p204和稀释剂煤油，二者用量比为18：72，总量为90l进行萃取-反萃取，反萃取后得到有机相和含硫酸镍的水相，有机相返回萃取工序进行二次萃取。对含硫酸镍的水相在105℃进行蒸发结晶3.5h，产出精制硫酸镍，采用重量法分析产物硫酸镍中含ni 20.5%，zn 0.001%，镍回收率82.1%。
28.对比例2（完全酸浸法）将含nio 10%的废镍催化剂500kg，送入回转窑，控制焙烧温度800℃~850℃氧化焙烧4h，去除硫化物等杂质。脱硫后物料经过破碎筛分，全部通过100目筛。将其加入在搪瓷反应釜中，加水470kg搅拌均匀，之后加92.5wt%的硫酸进行酸浸70min，硫酸原始加入量按照废镍催化剂中nio等摩尔量加入，浸出结束后分析浸出液中游离酸（以h2so4计）浓度以7g/l为准，低于7g/l补加硫酸，高于7g/l用工业纯碱中和调整。
29.然后向浸出液中加入质量浓度25%的双氧水氧化30min（双氧水用量为浸出液总量的5%）后，加入粉末状工业纯碱中和至ph=10，过滤除铁、除铝。
30.滤液继续加硫酸酸化至游离酸（以h2so4计）浓度7g/l，对含硫酸镍的水溶液在105℃进行蒸发结晶4h，产出硫酸镍，采用重量法分析硫酸镍含ni 18.5%，zn 0.005%，镍回收率75.2%。
31.在萃取时加入工业白油（添加5%~12%）提高萃取率是本技术的关键，镍的回收率由不加工业白油的相同工艺流程的82%提高到95%，萃取收率提高10%以上。镍的纯度到达精制硫酸镍级（符合gb/t26524-2011精制硫酸镍国家标准）。
32.最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。