CN104263937A - 一种镍铜锡合金废料的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镍铜锡合金废料的处理方法，涉及资源再利用技术领域。该镍铜锡合金废料的处理方法包括：对镍铜锡合金废料进行升温使其达到熔融状态；向达到熔融状态的镍铜锡合金废料中通入硫化剂，经硫化脱锡反应获得锡；对经脱锡处理后的熔融状态废料进行电解获得铜；对经脱铜处理后的熔融状态废料进行电解获得镍。本发明提供的镍铜锡合金废料的处理方法利用镍、铜和锡的金属特性实现对其的有效回收，节能环保，且处理方法简单，易操作，适用性强，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及资源再利用技术领域，尤其涉及一种镍铜锡合金废料的处理方法。
背景技术
有色金属镍铜锡在传统工业和新技术领域有着广泛的应用，但镍、锡、铜等可开采矿产资源日趋减少，资源压力与日俱增，加强对相应二次资源的综合利用必不可少且意义重大。镍铜锡合金废料量逐年增加，其主要是指机械加工时产生的废料、冶炼过程中产生的废料、工业部门中损坏的合金构件和零件等。加强对此资源的利用，对缓解镍、锡、铜等资源压力有较为积极的作用，且行业意义重大。
随着工业生产的发展，镍铜锡合金废料在逐年增多，而我国的镍、铜、锡资源均处于紧缺状态，因此，亟需一种能够处理镍铜锡合金废料的方法，使得其内的镍、铜、锡金属能够得到回收。
发明内容
本发明的目的是提出一种能够对镍、铜、锡金属资源实现有效回收的镍铜锡合金废料的处理方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种镍铜锡合金废料的处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤A、对镍铜锡合金废料进行升温使其达到熔融状态；
步骤B、向达到熔融状态的镍铜锡合金废料中通入硫化剂，经硫化脱锡反应获得锡；
步骤C、对经脱锡处理后的熔融状态废料进行电解获得铜；
步骤D、对经脱铜处理后的熔融状态废料进行电解获得镍。
优选的，所述步骤B具体为，在惰性气体环境下向熔池内吹入硫化剂，进行硫化脱锡反应，产生高温烟气，对高温烟气进行冷却处理并回收其中的含锡烟尘；
优选的，硫化剂的质量为镍铜锡合金废料总质量的15％至20％；
进一步优选的，所述硫化剂为黄铁矿、硫磺、硫化镍中的一种或几种的组合。
优选的，所述步骤C具体为，将经脱锡处理后的熔融状态废料浇铸成阳极板，将所述阳极板作为阳极，不锈钢板作为阴极，硫酸铜为电解液在铜电解槽中进行电解，阴极周期结束后在阴极上获得铜；
优选的，所述铜电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm；
进一步优选的，电解液中的Cu2+浓度为45至70g/L。
优选的，所述步骤C具体包括第一电解过程和第二电解过程，其中，
第一电解过程为，将经脱锡处理后的熔融状态废料浇铸成阳极板，将所述阳极板作为阳极，不锈钢板作为阴极，硫酸铜为电解液在铜电解槽中进行电解，铜电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm，当电解液中的Cu2+浓度低于第一预设浓度值时，结束第一电解过程，在阴极上获得铜，然后进入第二电解过程；
第二电解过程为，将复合氢板作为阳极，不锈钢板作为阴极继续进行电解，铜电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm，当电解液中的Cu2+浓度低于第二预设浓度值时，结束第二电解过程，在阴极上获得铜；
优选的，第一预设浓度值为18g/L，第二预设浓度值为0.5g/L。
优选的，所述将经脱锡处理后的熔融状态废料浇铸成阳极板具体为，向熔融状态废料中加入造渣剂并喷入氧化气体，反应30至80分钟后得到液体和渣，将液体浇铸成阳极板。
优选的，所述造渣剂为SiO2。
优选的，所述步骤D具体为，将步骤C完成后的电解液放入镍电解槽中，将钛板作为阳极，不锈钢板作为阴极进行电解，阴极周期结束后在阴极上获得镍；
优选的，所述镍电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm。
优选的，所述阴极周期为7至10天。
本发明的有益效果为：
本发明提供的镍铜锡合金废料的处理方法利用镍、铜和锡的金属特性实现对其的有效回收，节能环保，且处理方法简单，易操作，适用性强，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明提供的镍铜锡合金废料的处理方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供了一种镍铜锡合金废料的处理方法，如图1所示，该方法的步骤为：
步骤A、对镍铜锡合金废料进行升温使其达到熔融状态；
步骤B、向达到熔融状态的镍铜锡合金废料中通入硫化剂，经硫化脱锡反应获得锡；
步骤C、对经脱锡处理后的熔融状态废料进行电解获得铜；
步骤D、对经脱铜处理后的熔融状态废料进行电解获得镍。
本发明提供的镍铜锡合金废料的处理方法利用镍、铜和锡的金属特性实现对其的有效回收，节能环保，且处理方法简单，易操作，适用性强。
下面具体介绍具体的操作过程。
实施例一：
本实施例提供了一种镍铜锡合金废料的处理方法。其具体过程为：
步骤A、将镍铜锡合金废料加热至1600℃，使其达到熔融状态。
步骤B、在惰性气体环境下向熔池内吹入硫化剂，进行硫化脱锡反应，产生高温烟气，对高温烟气进行冷却处理并回收其中的含锡烟尘。硫化剂的质量为镍铜锡合金废料总质量的15％至20％。硫化剂可以为黄铁矿、硫磺、硫化镍中的一种或几种的组合。
步骤C、向熔融状态废料中加入造渣剂并喷入氧化气体，反应30至80分钟后得到液体和渣，将液体浇铸成阳极板。造渣剂可以为SiO2。将阳极板作为阳极，不锈钢板作为阴极，硫酸铜为电解液在铜电解槽中进行电解，阴极周期结束后在阴极上获得铜。其中，铜电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm，电解液中的Cu2+浓度为45至70g/L。
步骤D、将步骤C完成后的电解液放入镍电解槽中，将钛板作为阳极，不锈钢板作为阴极进行电解，阴极周期结束后在阴极上获得镍。其中，镍电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm。
步骤C和步骤D中的阴极周期为7至10天。
实施例二：
本实施例提供了一种镍铜锡合金废料的处理方法。其具体过程为：
步骤A、将镍铜锡合金废料加热至1600℃，使其达到熔融状态。
步骤B、在惰性气体环境下向熔池内吹入硫化剂，进行硫化脱锡反应，产生高温烟气，对高温烟气进行冷却处理并回收其中的含锡烟尘。硫化剂的质量为镍铜锡合金废料总质量的15％至20％。硫化剂可以为黄铁矿、硫磺、硫化镍中的一种或几种的组合。
步骤C、依次进行第一电解过程和第二电解过程，其中，
第一电解过程为，将经脱锡处理后的熔融状态废料浇铸成阳极板，将阳极板作为阳极，不锈钢板作为阴极，硫酸铜为电解液在铜电解槽中进行电解，铜电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm，当电解液中的Cu2+浓度低于第一预设浓度值时，结束第一电解过程，在阴极上获得铜，然后进入第二电解过程；
第二电解过程为，将复合氢板作为阳极，不锈钢板作为阴极继续进行电解，铜电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm，当电解液中的Cu2+浓度低于第二预设浓度值时，结束第二电解过程，在阴极上获得铜；
其中的第一预设浓度值为18g/L，第二预设浓度值为0.5g/L。
步骤D、将步骤C完成后的电解液放入镍电解槽中，将钛板作为阳极，不锈钢板作为阴极进行电解，阴极周期结束后在阴极上获得镍。其中，镍电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种镍铜锡合金废料的处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤A、对镍铜锡合金废料进行升温使其达到熔融状态；
步骤B、向达到熔融状态的镍铜锡合金废料中通入硫化剂，经硫化脱锡反应获得锡；
步骤C、对经脱锡处理后的熔融状态废料进行电解获得铜；
步骤D、对经脱铜处理后的熔融状态废料进行电解获得镍。
2.根据权利要求1所述的一种镍铜锡合金废料的处理方法，其特征在于：所述步骤B具体为，在惰性气体环境下向熔池内吹入硫化剂，进行硫化脱锡反应，产生高温烟气，对高温烟气进行冷却处理并回收其中的含锡烟尘；
优选的，硫化剂的质量为镍铜锡合金废料总质量的15％至20％；
进一步优选的，所述硫化剂为黄铁矿、硫磺、硫化镍中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种镍铜锡合金废料的处理方法，其特征在于：所述步骤C具体为，将经脱锡处理后的熔融状态废料浇铸成阳极板，将所述阳极板作为阳极，不锈钢板作为阴极，硫酸铜为电解液在铜电解槽中进行电解，阴极周期结束后在阴极上获得铜；
优选的，所述铜电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm；
进一步优选的，电解液中的Cu2+浓度为45至70g/L。
4.根据权利要求1所述的一种镍铜锡合金废料的处理方法，其特征在于：所述步骤C具体包括第一电解过程和第二电解过程，其中，
第一电解过程为，将经脱锡处理后的熔融状态废料浇铸成阳极板，将所述阳极板作为阳极，不锈钢板作为阴极，硫酸铜为电解液在铜电解槽中进行电解，铜电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm，当电解液中的Cu2+浓度低于第一预设浓度值时，结束第一电解过程，在阴极上获得铜，然后进入第二电解过程；
第二电解过程为，将复合氢板作为阳极，不锈钢板作为阴极继续进行电解，铜电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm，当电解液中的Cu2+浓度低于第二预设浓度值时，结束第二电解过程，在阴极上获得铜；
优选的，第一预设浓度值为18g/L，第二预设浓度值为0.5g/L。
5.根据权利要求3或4所述的一种镍铜锡合金废料的处理方法，其特征在于：所述将经脱锡处理后的熔融状态废料浇铸成阳极板具体为，向熔融状态废料中加入造渣剂并喷入氧化气体，反应30至80分钟后得到液体和渣，将液体浇铸成阳极板。
6.根据权利要求5所述的一种镍铜锡合金废料的处理方法，其特征在于：所述造渣剂为SiO2。
7.根据权利要求1所述的一种镍铜锡合金废料的处理方法，其特征在于：所述步骤D具体为，将步骤C完成后的电解液放入镍电解槽中，将钛板作为阳极，不锈钢板作为阴极进行电解，阴极周期结束后在阴极上获得镍；
优选的，所述镍电解槽的槽电压为2.1至2.5V，电解液温度为50至55℃，同极间距为70至85mm。
8.根据权利要求3或7所述的一种镍铜锡合金废料的处理方法，其特征在于：所述阴极周期为7至10天。
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Effective date of registration: 20150507 Address after: 109, room 74, building 1, 100053 street mouth, Xicheng District school, Beijing Applicant after: LONGJI SHIDAI (BEIJING) NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Applicant after: Zhu Haitao Applicant after: HUADE XUANLONG NEW MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD. Applicant after: World future (Beijing) development in science and technology company limited Address before: 109, room 74, building 1, 100053 street mouth, Xicheng District school, Beijing Applicant before: LONGJI SHIDAI (BEIJING) NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Applicant before: Zhu Haitao |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150107 |