專(zhuān)利名稱(chēng)：一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬資源再生利用領(lǐng)域，具體涉及一種高效、可靠、工藝流程簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、成本低廉的電解技術(shù)處理銅鎳泥電積回收銅和鎳工藝。
背景技術(shù)：
我國(guó)是世界最大的銅消費(fèi)國(guó)，每年的銅消耗量占全球總消費(fèi)量的21%左右。但我國(guó)并非銅礦產(chǎn)的資源大國(guó)，銅的儲(chǔ)量占全球的5%，僅靠自身的力量，中國(guó)無(wú)論如何也無(wú)法用5%的資源維持21%的消費(fèi)。緩解這一現(xiàn)象現(xiàn)實(shí)可行的辦法，就是積極利用廢銅資源實(shí)現(xiàn)銅的可持續(xù)發(fā)展。鎳作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的重要材料，同時(shí)也是高新技術(shù)和新型材料的支撐原料，其應(yīng)用范圍在日益擴(kuò)大，需求量也在逐年增加。隨著鎳原生礦物資源的不斷減少以 及工業(yè)和生活廢品的不斷增加，從含鎳廢料中回收鎳及其他有價(jià)金屬越來(lái)越重要。隨著循環(huán)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，從廢料中提取有用金屬越來(lái)越得到國(guó)家的重視。但是由于這些銅鎳泥的成份復(fù)雜、雜質(zhì)含量高，如果按照傳統(tǒng)工藝將銅提純，生產(chǎn)流程長(zhǎng)，處理成本大。運(yùn)用旋流電解技術(shù)從這些含銅鎳高的廢料中低成本的提取銅和鎳，既符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則也降低企業(yè)成本增大企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種高效、可靠、工藝流程簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、成本低廉的方法處理銅鎳泥有效地回收銅和鎳工藝。所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于包括如下步驟
1)酸浸將銅鎳泥用水漿化，然后緩慢的加入酸至PH值為0.5-3. 5之間，加熱至溫度60-90°C，浸出2-4個(gè)小時(shí)；
2)精密過(guò)濾將步驟I)得到的銅鎳泥浸出液用精密過(guò)濾器進(jìn)行精密過(guò)濾處理，除去固體顆粒雜質(zhì)；
3)電解除銅將步驟2)精密過(guò)濾后得到的浸出液在循環(huán)泵的作用下，以極快的流速?gòu)难h(huán)槽底部將浸出液打入密閉式旋流電解槽內(nèi)進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)電解除銅，在陰極得到陰極銅產(chǎn)品，所述的流速為400-600L/h，電流密度200-700A/m2，電積溫度是30-65°C，電積時(shí)間為2-7個(gè)小時(shí)；
4)硫酸鎳的制備將步驟3)電解脫銅后溶液加入換熱器，用工業(yè)水進(jìn)行冷卻，先將溶液降溫至室溫，再用_15°C的低溫鹽水對(duì)換熱器里的溶液進(jìn)一步冷卻，最后在冷凍結(jié)晶槽內(nèi)在溫度為_(kāi)18°C條件下結(jié)晶生產(chǎn)粗制硫酸鎳，過(guò)濾后得到硫酸鎳晶體；濾液返回作為酸浸時(shí)的酸使用，用于銅鎳泥原料的浸出，同時(shí)富集銅和鎳。所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于步驟I)銅鎳泥用水漿化具體為加入水，用酸浸出后使溶液中的鎳含量不低于10g/L ;或加入結(jié)晶后的濾液，再補(bǔ)充適量的酸浸出銅鎳泥，至溶液中的鎳含量不低于10g/L。
所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于步驟I)酸浸中所述的酸為硫酸或結(jié)晶后濾液。
所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于步驟I)所述的銅鎳泥酸浸時(shí)間為2. 3-3. 5個(gè)小時(shí)，酸浸PH為2-3，溫度為70_80°C。
所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于所述的電解除銅電積條件是電流密度300-400A/m2，電解液流速為450_550L/h，電積溫度是50_60°C，電積時(shí)間為3-5個(gè)小時(shí)。
所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于步驟4)所述的電解脫銅后溶液中的銅濃度為O. 5g/L以下。
所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于步驟I)所述的銅鎳泥酸浸時(shí)間為3個(gè)小時(shí)，酸浸PH為2. 5，溫度為75°C。
所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于所述的電解除銅電積條件是電流密度350A/m2，電解液流速為500/h，電積溫度是60°C，電積時(shí)間為4個(gè)小時(shí)。通過(guò)采用上述技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果1)本發(fā)明的銅鎳泥先加水，再用酸浸出，將水的量控制在一定范圍內(nèi)，至浸出液中鎳的含量大于10g/L，而且限定了浸出條件PH值為O. 5-3. 5之間，加熱至溫度60-90°C，浸出 2-4個(gè)小時(shí)，保證銅鎳泥中的銅和鎳完全浸出，有利于后面的電積銅和硫酸鎳的析出，簡(jiǎn)化了操作工藝，而且提高了回收率；2)本發(fā)明對(duì)浸出液通過(guò)精密過(guò)濾器進(jìn)行精密過(guò)濾處理，能除去浸出液中的微小固定顆粒，保證浸出液的純度，有利于保護(hù)電積等過(guò)程中設(shè)備的保護(hù)；3)本發(fā)明在電解除銅工藝中采用的電解槽是密閉式旋流電解槽，而且進(jìn)一步限定流速為400-600L/h，電流密度200-700A/m2，電積溫度是30_65°C，電積時(shí)間為2-7個(gè)小時(shí)；與傳統(tǒng)電解槽相比，密閉式電解槽能有效防止酸霧溢出及泄漏，避免了環(huán)境污染，有效地改善了工作環(huán)境，有利于員工的人身安全，而且也符合綠色環(huán)保的要求，而且能使電解液在槽內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，避免了傳統(tǒng)電解槽容易產(chǎn)生濃差極化問(wèn)題，有利于電解的順利進(jìn)行；4)本發(fā)明將電解脫銅后溶液加入換熱器，先冷卻至室溫，再用低溫鹽水循環(huán)冷卻至-18°C，結(jié)晶生產(chǎn)粗制硫酸鎳，過(guò)濾后得到硫酸鎳晶體；從工業(yè)上最大程度的回收了硫酸銅晶體，該方法省去了調(diào)節(jié)PH值和除鐵兩個(gè)工藝，大大縮短了工藝流程，減少了試劑消耗量，減少了企業(yè)的成本，增大了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；5)本發(fā)明將結(jié)晶后的濾液返回至酸浸步驟中作為酸浸時(shí)的酸使用，一方面可以充分利用電積過(guò)程產(chǎn)生的酸，循環(huán)利用，減少成本及環(huán)境污染，另一方面可以濾液中剩余的銅、鎳金屬富集，提高回收利用率，最大限度的減少?gòu)U棄物的排放，合理再利用，節(jié)約成本，達(dá)到節(jié)能減排、聞效環(huán)保的目的；6)本發(fā)明的回收方法操作簡(jiǎn)單、工藝流程短，回收效率高，環(huán)境污染少，有利于工業(yè)化推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
實(shí)施例1:選取的銅鎳泥的外觀呈藍(lán)綠色，泥狀，含水量為54%。烘干取樣分析其主要金屬元素含量如下
權(quán)利要求
1.一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于包括如下步驟O酸浸將銅鎳泥用水漿化，然后緩慢的加入酸至PH值為O. 5-3. 5之間，加熱至溫度 60-90°C，浸出2-4個(gè)小時(shí)；2)精密過(guò)濾將步驟I)得到的銅鎳泥浸出液用精密過(guò)濾器進(jìn)行精密過(guò)濾處理，除去固體顆粒雜質(zhì)；3)電解除銅將步驟2)精密過(guò)濾后得到的浸出液在循環(huán)泵的作用下，以極快的流速?gòu)难h(huán)槽底部將浸出液打入密閉式旋流電解槽內(nèi)進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)電解除銅，在陰極得到陰極銅產(chǎn)品，所述的流速為400-600L/h，電流密度200-700A/m2，電積溫度是30_65°C，電積時(shí)間為 2-7個(gè)小時(shí)；4)硫酸鎳的制備將步驟3)電解脫銅后溶液加入換熱器，用工業(yè)水進(jìn)行冷卻，先將溶液降溫至室溫，再用_15°C的低溫鹽水對(duì)換熱器里的溶液進(jìn)一步冷卻，最后在冷凍結(jié)晶槽內(nèi)在溫度為_(kāi)18°C條件下結(jié)晶生產(chǎn)粗制硫酸鎳，過(guò)濾后得到硫酸鎳晶體；濾液返回作為酸浸時(shí)的酸使用，用于銅鎳泥原料的浸出，同時(shí)富集銅和鎳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于步驟I)銅鎳泥用水漿化具體為加入水，用酸浸出后使溶液中的鎳含量不低于10g/L ;或加入結(jié)晶后的濾液，再補(bǔ)充適量的酸浸出銅鎳泥，至溶液中的鎳含量不低于10g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于步驟I)酸浸中所述的酸為硫酸或結(jié)晶后濾液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于步驟I)所述的銅鎳泥酸浸時(shí)間為2. 3-3. 5個(gè)小時(shí)，酸浸PH為2-3，溫度為70-80°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于所述的電解除銅電積條件是電流密度300-400A/m2，電解液流速為450_550L/h，電積溫度是50-60°C，電積時(shí)間為3-5個(gè)小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于步驟4)所述的電解脫銅后溶液中的銅濃度為O. 5g/L以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于步驟I)所述的銅鎳泥酸浸時(shí)間為3個(gè)小時(shí)，酸浸PH為2. 5，溫度為75 °C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，其特征在于所述的電解除銅電積條件是電流密度350A/m2，電解液流速為500/h，電積溫度是60°C，電積時(shí)間為4個(gè)小時(shí)。
全文摘要
一種從銅鎳泥中選擇性回收銅和鎳的工業(yè)方法，屬于有色金屬資源再生利用領(lǐng)域。它包括銅鎳泥的酸浸；將浸出液過(guò)濾；將濾液在循環(huán)泵的作用下從循環(huán)槽中打入密閉式管式槽內(nèi)，溶液在槽內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行旋流電解除銅；電積后液返回浸出工序繼續(xù)用與浸出；將銅鎳泥中的鎳富集用于制備硫酸鎳。本發(fā)明通過(guò)一種將溶液在電解槽內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)電解技術(shù)與其他工藝相結(jié)合，將其中的金屬回收繼續(xù)用于其他行業(yè)，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)再利用；較高的電流密度及電流效率，試劑消耗少，降低了生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益；同時(shí)溶液閉路循環(huán)，沒(méi)有有害氣體的排放，符合現(xiàn)下循環(huán)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)的理念。
文檔編號(hào)C25C1/12GK102994762SQ20121056139
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者鄧濤, 吳燕, 沈李奇, 侯新常, 林元吉, 門(mén)海芬, 佟永明 申請(qǐng)人:嘉興科菲冶金科技股份有限公司