本发明属于资源回收利用技术领域,具体涉及一种从镍渣中回收硫酸镍的工艺。
背景技术:
近年来,随着电子工业的不断发展,电子特气六氟化钨(WF6)需求量连年增长,生产过程产生固体镍废物,随之也带来了重金属的污染及资源回收利用等问题。
在现有利用含镍废渣生成硫酸镍等晶体的加碱除杂工序中,酸解液中硫酸是过量的,加碱除杂时必会先发生中和反应,使得硫酸和碱造成了很大的浪费,同时产生了大量的废液,对环境产生污染。
CN 103922428 A公开了一种含镍废料的再生处理方法,该方法中提到镍催化剂与硫酸溶液中的物质的量比为1:1~1.5,这样使得镍催化剂能够更好的反应,但是加碱除杂工序中浪费了资源,同时产生了大量的废液,污染环境。
CN 102923795 A公开了一种硫酸镍的制备方法,该方法中提到硫酸的加入量为理论值的1.5倍~2.5倍,该工艺虽然达到充分溶解镍原料的目的,但是同样由于中和反应的原因,消耗了大量的酸和碱,同时母液也不可以循环使用,产生了大量的废液,对环境造成污染。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种从镍渣中回收硫酸镍的工艺,有效的避免消耗大量的酸和碱,同时母液可以循环使用,有效降低了环境污染。
本发明所述的从镍渣中回收硫酸镍的工艺,步骤如下:
(1)将镍渣使用破碎机破碎成粉末;
(2)加入硫酸溶液溶解,搅拌后过滤得到滤液A;
(3)将所得滤液A冷却结晶,得到硫酸镍晶体粗品和母液A,然后使用纯水溶解硫酸镍晶体粗品,得到溶液B;
(4)在溶液B中加入双氧水或通氧气,加入氢氧化钠溶液调pH,滤除沉淀,得到纯硫酸镍溶液;
(5)对纯硫酸镍溶液重结晶,得到硫酸镍晶体和母液B。
步骤(2)中所述的硫酸溶液的制备方法是将硫酸加入到纯水或母液A中,即得。
步骤(2)中所述的溶解温度为70-85℃。
步骤(2)中所述的搅拌时间为1-2小时。
步骤(4)中所述的氢氧化钠溶液的制备方法是将氢氧化钠加入到纯水或母液B中,即得。
步骤(4)中所述的pH为3.0-5.0。
酸解废渣之后冷却结晶得到的母液A可作为循环母液反复使用,母液A也可以补充少量的酸进行循环套用,补酸量为原加入量的0.2-0.8倍,优选为0.3-0.5倍。
纯硫酸镍溶液重结晶之后得到的母液B可作为循环母液反复使用,母液B也可以补充少量的碱进行循环套用,补碱量为原加入量的0.3-0.8倍,优选为0.5-0.6倍。
本发明工艺步骤包括粉碎、酸解、冷却结晶、加碱除杂、重结晶等工序,在现有的强酸溶解工序与加碱除杂工序之间增加冷却结晶工序,所述冷却结晶工序包括酸解液冷却结晶、过滤、硫酸镍溶解。解决了生产过程中由于中和反应消耗大量的酸和碱的问题,节约了成本,有效的减少废液的产生,对环境友好。
本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:
1、解决了过量硫酸与碱发生反应的问题,节省了大量的资源,经济效益显著;
2、工艺中溶液有效的避免了杂质离子的引入,从而可以作为母液,独立循环使用,减少了大量的废液产生,有效降低了环境污染。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
(1)取500g镍渣,破碎机破碎成粉末;
(2)加入硫酸溶液进行溶解,保持温度为70℃条件下搅拌反应2小时,过滤得到滤液A1;
(3)滤液A1冷却结晶,得到硫酸镍晶体粗品和母液A1,并且使用纯水重新溶解硫酸镍晶体粗品,得到溶液B1;
(4)在溶液B1中加入双氧水,然后加入氢氧化钠溶液调溶液pH至3.0,过滤除掉沉淀,得到纯硫酸镍溶液;
(5)将纯硫酸镍溶液冷却、重结晶得到纯度为98.28%的硫酸镍晶体和母液B1。
实施例2
(1)取500g镍渣,破碎机破碎成粉末;
(2)加入硫酸溶液进行溶解,保持温度为85℃条件下反应2小时,过滤得到滤液A2;
(3)滤液A2冷却结晶,得到硫酸镍晶体粗品和母液A2,并且使用纯水重新溶解硫酸镍晶体粗品,得到溶液B2;
(4)在溶液B2中加入双氧水,然后加入氢氧化钠溶液调溶液pH至3.0,过滤除掉沉淀,得到纯硫酸镍溶液;
(5)将纯硫酸镍溶液冷却、重结晶得到纯度为98.45%的硫酸镍晶体和母液B2。
实施例3
(1)取500g镍渣,破碎机破碎成粉末;
(2)加入硫酸溶液进行溶解,保持温度为75℃条件下搅拌反应2小时,过滤得到滤液A3;
(3)滤液A3冷却结晶,得到硫酸镍晶体粗品和母液A3,并且使用纯水重新溶解晶体,得到溶液B3;
(4)在溶液B3中加入双氧水,然后加入氢氧化钠溶液调溶液pH至3.0,过滤除掉沉淀,得到纯硫酸镍溶液;
(5)将纯硫酸镍溶液冷却、重结晶得到纯度为98.32%的硫酸镍晶体和母液B3。
实施例4
(1)取500g镍渣,破碎机破碎成粉末;
(2)加入硫酸溶液进行溶解,保持温度为75℃条件下反应2小时,过滤得到滤液A4;
(3)滤液A4冷却结晶,得到硫酸镍晶体粗品和母液A4,并且使用纯水重新溶解硫酸镍晶体粗品,得到溶液B4;
(4)在溶液B4中加入双氧水,然后加入氢氧化钠溶液调溶液pH至4.0,过滤除掉沉淀,得到纯硫酸镍溶液;
(5)将纯硫酸镍溶液冷却、重结晶得到纯度为98.65%的硫酸镍晶体和母液B4。
实施例5
(1)取500g镍渣,破碎机破碎成粉末;
(2)取硫酸加入到母液A1中配制成硫酸溶液,将镍渣粉末倒入配制好的硫酸溶液中溶解,保持温度为75℃条件下搅拌反应2小时,过滤得到滤液A5;
(3)滤液A5冷却结晶,得到硫酸镍晶体粗品和母液A5,并且使用母液B1重新溶解硫酸镍晶体粗品,得到溶液B5;
(4)取氢氧化钠加入母液B1中配制成氢氧化钠溶液,在溶液B5中加入双氧水,然后加入配置好的氢氧化钠溶液调pH至3.0,过滤除掉沉淀,得到纯硫酸镍溶液;
(5)将纯硫酸镍溶液冷却、重结晶得到纯度为98.21%的硫酸镍晶体和母液B5。