一种含硫酸镍废料的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种含镍废料的处理方法，特别涉及一种含硫酸镍废料的处理方法。
【背景技术】
[0002] 硫酸镍广泛应用于电镀、印染、医药、电池等领域，是一种重要的工业原材料。在电 镀领域中，硫酸镍是配制电镀镍和化学镍的关键原材料；在印染领域中，主要用于还原染料 的媒染剂，并用于生产酞菁艳蓝络合剂；在医药领域中，是制备维生素C的重要催化剂；在 电池领域中，主要用于制备镍钴锰（NCM)三元正极材料和制备镍镉、镍氢电池的正极材料。 此外，硫酸镍还用作制备其他镍盐，如氧化镍、硫酸镍铵、碳酸镍的主要原料。
[0003] 工业上，一般以红土镍矿为原料制备硫酸镍，由于原料中有较多的Ca2+、Mg 2+，必 须经过除钙镁工艺步骤才能得到合格的硫酸镍产品。目前，一般采用氟化物除去溶液中的 Ca 2+、Mg2+，将产生大量的含硫酸镍废料（xCaF2 ? yMgF2 ? zNiS04)，其主要成份为，其主要成份 为 3%~8% (wt%) Ca2+、5%~10% (wt%) Mg2+、4%~9% (wt%)Ni2+。现有技术采用大量水搅洗该废 料，得到较稀的NiS04溶液，再将该溶液返回前端工序配料使用，渣直接丢弃。将稀NiSO 4溶 液返回前端工序，增大了溶液蒸发量，能耗增加，且丢弃的渣中仍含有镍，既浪费了镍资源， 又污染环境。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种工艺简单实用、镍 回收率高、能耗低、设备投资少、环境友好的含硫酸镍废料的处理方法。
[0005] 本发明的一种含硫酸镍废料的处理方法，包括以下步骤： A.酸溶：往含硫酸镍废料中加入一定量的水配成浆料，液固比(质量比）为5:1~10:1， 再加入一定量的无机酸，调节浆料的pH为0. 5~1. 5,然后搅拌反应1~3小时，反应温度为 50°C -90°C，经压滤后得到酸溶母液。
[0006] B.除钙镁：向步骤A得到的酸溶母液中加入50 g/l~100 g/1的可溶性碳酸盐溶 液，调节溶液的pH为4~6,搅拌反应1~3小时，反应温度为50°C ~90°C，经压滤得到除钙镁 母液。
[0007] C.沉碳酸镍：向除钙镁母液按溶液中Ni2+含量加入过量8%的可溶性碳酸盐粉 末，搅拌反应1~3小时，反应温度为50°C ~100°C，经压滤后，得到湿碳酸镍。
[0008] D.洗涤：将步骤得到的湿碳酸镍加水洗绦，液固比为2:1~8:1，搅洗2~5次后，再经 干燥后得到碳酸镍产品。
[0009] 本发明的一种含硫酸镍废料的处理方法，还可以是：进一步地，所述含硫酸镍废料 为 xCaF2 .yMgF2 .zNiS04,其主要成份为 3%~8% (wt%) Ca2+、5%~10% (wt%) Mg2+、4%~9% (wt%) Ni2+〇
[0010] 进一步地，所述步骤A的无机酸为盐酸、硫酸或硝酸中的一种。
[0011] 进一步地，所述步骤C的可溶性碳酸盐粉末的粒径分布为D50 < 700 y m。
[0012] 进一步地，所述步骤D的干燥温度为100~110°C，干燥时间为4~8h。
[0013] 进一步地，所述步骤B和步骤D的碳酸盐为碳酸钠、碳酸铵、碳酸钾、碳酸氢钠、碳 酸氢钾、碳酸氢铵中的一种。
[0014] 本发明的一种含硫酸镍废料的处理方法，采用上述步骤，相对于现有技术而言，采 用酸溶、除钙镁、沉碳酸镍、洗涤、干燥几个简单步骤即可处理该含硫酸镍废料，工艺简单实 用，设备投资少。通过酸溶，含镍废料中的硫酸镍、Ca 2+、Mg2+全部进入溶液，再通过调节溶液 的pH，采用碳酸盐中和溶液中的H+，生成CaF 2、MgF2沉淀，再向除钙镁液中加过量碳酸盐沉 Ni2+得到碳酸镍产品纯度高，又减少了 Ni2+的损失，最大程度的回收了镍资源，镍回收率高。 且丢弃的钙镁渣中几乎不含有Ni2+，减少了环境污染，环境友好。Ni 2+以碳酸镍形式沉淀回 收，既得到了碳酸镍产品，又避免了大量稀溶液蒸发，减少了能耗，降低了处理成本。
【附图说明】
[0015] 图1本发明一种含硫酸镍废料的处理方法工艺流程图。
【具体实施方式】
[0016] 本发明的一种含硫酸镍废料的处理方法，请参考图1，包括以下步骤： A.酸溶：往含硫酸镍废料中加入一定量的水配成浆料，液固比(质量比）为5:1~10:1， 再加入一定量的无机酸，调节浆料的pH为0. 5~1. 5,然后搅拌反应1~3小时，反应温度为 50°C -90°C，经压滤后得到酸溶母液。
[0017] B.除钙镁：向步骤A得到的酸溶母液中加入50 g/l~100 g/1的可溶性碳酸盐溶 液，调节溶液的pH为4~6,搅拌反应1~3小时，反应温度为50°C ~90°C，经压滤得到除钙镁 母液。
[0018] C.沉碳酸镍：向除钙镁母液按溶液中Ni2+含量加入过量8%的可溶性碳酸盐粉 末，搅拌反应1~3小时，反应温度为50°C ~100°C，经压滤后，得到湿碳酸镍。
[0019] D.洗涤：将步骤得到的湿碳酸镍加水洗绦，液固比为2:1~8:1，搅洗2~5次后，再经 干燥后得到碳酸镍产品。
[0020] 一种含硫酸镍废料的处理方法，在前面描述的技术方案的基础上，还可以是：所述 含硫酸镍废料为 xCaF2，yMgF2，zNiS04，其主要成份为 3%~8% (wt%) Ca2+、5%~10% (wt%)Mg2+、 4%~9% (wt%)Ni2+，本工艺对该种含硫酸镍废料处理效果最好。所述步骤A中所述无机酸为 盐酸、硫酸或硝酸中的一种。其优点是，这三种酸为强酸，提高金属镍的回收率。所述步骤 C中所述可溶性碳酸盐粉末的粒径分布为D50 < 700 ym。其优点是沉镍反应速度快，反应 完全，提高镍回收率。所述步骤D的干燥温度为100~110°C，干燥时间为4~8h。其优点为干 燥效果好，降低产品中的水含量，提高产品质量。所述步骤B和步骤D中所述碳酸盐为碳酸 钠、碳酸铵、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵中的一种。其优点是在水中溶解度大。
[0021] 所述步骤A的化学方程式为： xCaF2 ? yMgF2 ? zNiS04+2 (x+y) H+=xCa2++yMg2++zNi2++2 (x+y) HF+zS042_ 所述步骤B的离子方程式为： HF= H++ F_ C〇32>2H+=H20+C0 2 Ca2.+2F-=CaF2 Mg2++2F_=MgF2 所述步骤C的离子方程式为： Ni2++ C〇32_=NiC03 实施例1 : A.酸溶：往500kg含硫酸镍废料中加入5000L水，再加入92kg 98%的浓硫酸，控制浆 料的pH为0. 5,在50°C下搅拌反应1小时，经压滤得到5300L酸溶母液。含硫酸镍废料的 主要成份为Ni2+: 4%，Ca2+: 3%，Mg2+: 10%，得到的酸溶母液的主要成份为Ni :3. 7 g/L、Ca: 0? 8 g/L、Mg : 4. 2 g/L。
[0022] B.除钙镁：往步骤A得到的酸溶母液中加入50 g/L的碳酸钠溶液1776. 6 L，控制 溶液终点pH为4。在50°C下搅拌反应1小时，压滤得到6040L除钙镁母液，除钙镁母液的 主要成份为：Ni:3.2 g/L、Ca:0.003 g/L、Mg:0.004 g/L。
[0023] C.沉镍：往步骤B得到的除钙镁母液中加入粒度D50为625. 6 ym的碳酸钠固体 37. 7kg，在50°C搅拌下反应1小时，得到湿碳酸镍95. 6Kg。
[0024] D洗涤：将步骤C得到的湿碳酸镍加水洗绦，液固比为4:1，搅洗2次后，在105°C 下干燥6小时，得到42. 4Kg碳酸镍固体。
[0025] 实施例2 : A.酸溶：往300kg含硫酸镍废料中加入3000L水，再加入15. 2kg 36%的盐酸，控制浆 料的pH为1. 5,在90°C下搅拌反应3小时，经压滤得到3200L酸溶母液。含硫酸镍废料的 主要成份为Ni2+: 9%，Ca2+: 5%，Mg2+: 5%，得到的酸溶母液的主要成份为Ni :8. 3 g/L、Ca: 0.2 g/L、Mg : 2. 19 g/L。
[0026] B.除钙镁：往步骤A得到的酸溶母液中加入100