CN112981114A - 一种含镍废电池和含镍废渣回收工艺 - Google Patents

一种含镍废电池和含镍废渣回收工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含镍废电池和含镍废渣回收工艺，涉及含镍固废处理回收技术领域，本发明包括碳酸镍制取和碳酸镍再处理两大步骤，碳酸镍制取过程中引入含镍钙固渣，即引入了钙杂质，在除镁过程中，因钙的引入，得到的沉淀相较于单纯的镁杂质更容易过滤去除，同时，镁的去除率大大提高。本发明通过纯碱来沉镍，得到的是碳酸镍固体而非硫酸镍，避免了钠离子对镍产品的影响；本发明通过先生成碳酸镍再酸溶处理的方式，能进一步提高杂质的处理量，提高镍的产品纯度至99.5％以上；本发明通过先制得碳酸镍，再在碳酸镍的基础上进一步处理能根据需要得到不同种产物。

Description

一种含镍废电池和含镍废渣回收工艺
技术领域
本发明涉及含镍固废处理回收技术领域，具体涉及的是一种含镍废电池和含镍废渣回收工艺。
背景技术
随着我国环境与资源的日益严峻，我国对固废处理提出的更高的要求，如含镍固废，其存在会直接或间接的危害人的健康，而掩埋、丢弃则又造成了资源的浪费，如这般同时影响环境与资源的固废处理引起了各界的极大重视。
对于含镍固废，出现比较多的是含镍废电池以及其他含镍废渣，目前的处理难点在于如何去除其他金属元素，比如铜、铁、镁等，专利申请号为CN201710579921.1的专利公开文本中，其背景技术提到目前通行的两种其他金属处理方式：氟化钠处理沉淀镁和萃取分离镍，两种方式各有优劣，镁离子去除难以达到目标含量，为了解决该问题，该专利申请中提供了一种利用螯合树脂交换柱对镍吸附-脱附的方式进行处理，得到纯度高达99.8％以上的硫酸镍产品。该方法具有回收率高、产物纯度高的特点，但是螯合树脂交换柱价格较高，同时处理规模很难放大。
发明内容
本发明旨在提供一种含镍废电池和含镍废渣回收工艺，以解决现有技术处理成本高、处理规模放大难的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种含镍废电池和含镍废渣回收工艺，包括碳酸镍制取和碳酸镍再处理两大步骤；
所述碳酸镍制取包括如下步骤：
将含镍废电池的壳和帽去除后和含镍钙废渣一并在硫酸中浸渍，直至固渣提体积无变化，过滤、洗涤得到浸出液、浸出渣，浸出液待用，浸出渣集中处理；
浸出液氧化处理，氧化后加入纯碱调节体系pH值至4～6，过滤得滤液和含铁废渣；
向去铁滤液中加入硫代硫酸钠，产生含铜沉淀，过滤去除含铜沉淀；
向去铜滤液中加入氟化钠，产生氟化钙、氟化镁沉淀，过滤去除沉淀；
所得去钙、镁滤液加入纯碱进行沉镍处理，洗涤若干次得到碳酸镍，沉镍、洗涤过程所得水相回用于步骤(1)浸渍处理；
所述碳酸镍再处理包括如下步骤：
将碳酸镍用稀酸溶解，溶解后采用P204萃取剂对镍进行萃取；
萃取相所得固态镍用稀酸溶解，加入氢氧化钠调节pH值至6～8，过滤得含铜沉淀和滤液，所得滤液进一步纯化处理得含镍副产品。
作为优选地，所述a步骤所用稀酸为稀硫酸，所述b步骤所得滤液先加入纯碱调节体系pH值至4～6，再过滤得滤液和含铁废渣，所得滤液继续加入纯碱调节体系pH值至沉淀不再产生，过滤、干燥煅烧得氧化亚镍，洗涤、包装即得氧化亚镍产品；b步骤含铜沉淀部分加硫酸蒸发结晶得硫酸铜副产品。
作为优选地，所述a步骤所用稀酸为稀盐酸，所述b步骤所得滤液蒸发结晶得氯化镍产品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明引入含镍钙固渣，引入了钙杂质，在除镁过程中，因钙的引入，得到的沉淀相较于单纯的镁杂质更容易过滤去除，同时，镁的去除率大大提高；
本发明通过纯碱来沉镍，得到的是碳酸镍固体而非硫酸镍，避免了钠离子对镍产品的影响；
本发明通过先生成碳酸镍再酸溶处理的方式，能进一步提高杂质的处理量，提高镍的产品纯度至99.5％以上；
本发明通过先制得碳酸镍，再在碳酸镍的基础上进一步处理能根据需要得到不同种产物。
附图说明
图1是碳酸镍制取流程图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合各实施例对本发明作进一步说明，本发明的实现方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例1
如图1所示，为本发明提供的碳酸镍制取流程图，碳酸镍制取包括如下步骤：
将含镍废电池的壳和帽去除后和含镍钙废渣一并在硫酸中浸渍，直至固渣提体积无变化，过滤、洗涤得到浸出液、浸出渣，浸出液待用，浸出渣集中处理；
浸出液氧化处理，氧化后加入纯碱调节体系pH值至4～6，过滤得滤液和含铁废渣；
向去铁滤液中加入硫代硫酸钠，产生含铜沉淀，过滤去除含铜沉淀；
向去铜滤液中加入氟化钠，产生氟化钙、氟化镁沉淀，过滤去除沉淀，沉淀过滤容易，过滤时间2min；
所得去钙、镁滤液加入纯碱进行沉镍处理，洗涤若干次得到碳酸镍，沉镍、洗涤过程所得水相回用于步骤(1)浸渍处理。
将所得碳酸镍将碳酸镍用稀硫酸溶解，溶液中镁含量为0.01％，溶解后采用P204萃取剂对镍进行萃取；萃取相所得固态镍用稀硫酸溶解，加入氢氧化钠调节pH值至6～8，过滤得含铜沉淀和滤液，所得滤液先加入纯碱调节体系pH值至4～6，再过滤得滤液和含铁废渣，所得滤液继续加入纯碱调节体系pH值至沉淀不再产生，过滤、干燥煅烧得氧化亚镍，洗涤、包装即得氧化亚镍产品，纯度为99.9％；含铜沉淀部分加硫酸蒸发结晶得纯度为98％的硫酸铜副产品。
实施例2
将实施例1所得碳酸镍将碳酸镍用稀盐酸溶解，溶液中镁含量为0.01％，溶解后采用P204萃取剂对镍进行萃取；萃取相所得固态镍用稀盐酸溶解，加入氢氧化钠调节pH值至6～8，过滤得含铜沉淀和滤液，所得滤液蒸发结晶得氯化镍产品，纯度为99.2％；含铜沉淀部分加硫酸蒸发结晶得纯度为95％的硫酸铜副产品。
实施例3
在实施例1的基础上，未加入含镍钙废渣，步骤(4)中产生的沉淀过滤比较困难，过滤时间长达30min，沉淀物粘性大；最终所得碳酸镍将碳酸镍用稀硫酸溶解，溶液中镁含量为0.05％，溶解后采用P204萃取剂对镍进行萃取；萃取相所得固态镍用稀硫酸溶解，加入氢氧化钠调节pH值至6～8，过滤得含铜沉淀和滤液，所得滤液先加入纯碱调节体系pH值至4～6，再过滤得滤液和含铁废渣，所得滤液继续加入纯碱调节体系pH值至沉淀不再产生，过滤、干燥煅烧得氧化亚镍，洗涤、包装即得氧化亚镍产品，纯度为99.3％；含铜沉淀部分加硫酸蒸发结晶得纯度为98％的硫酸铜副产品。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种含镍废电池和含镍废渣回收工艺，其特征在于，包括碳酸镍制取和碳酸镍再处理两大步骤；
所述碳酸镍制取包括如下步骤：
将含镍废电池的壳和帽去除后和含镍钙废渣一并在硫酸中浸渍，直至固渣提体积无变化，过滤、洗涤得到浸出液、浸出渣，浸出液待用，浸出渣集中处理；
浸出液氧化处理，氧化后加入纯碱调节体系pH值至4～6，过滤得滤液和含铁废渣；
向去铁滤液中加入硫代硫酸钠，产生含铜沉淀，过滤去除含铜沉淀；
向去铜滤液中加入氟化钠，产生氟化钙、氟化镁沉淀，过滤去除沉淀；
所得去钙、镁滤液加入纯碱进行沉镍处理，洗涤若干次得到碳酸镍，沉镍、洗涤过程所得水相回用于步骤(1)浸渍处理；
所述碳酸镍再处理包括如下步骤：
将碳酸镍用稀酸溶解，溶解后采用P204萃取剂对镍进行萃取；
萃取相所得固态镍用稀酸溶解，加入氢氧化钠调节pH值至6～8，过滤得含铜沉淀和滤液，所得滤液进一步纯化处理得含镍副产品。
2.如权利要求1所述的一种含镍废电池和含镍废渣回收工艺，其特征在于，所述a步骤所用稀酸为稀硫酸，所述b步骤所得滤液先加入纯碱调节体系pH值至4～6，再过滤得滤液和含铁废渣，所得滤液继续加入纯碱调节体系pH值至沉淀不再产生，过滤、干燥煅烧得氧化亚镍，洗涤、包装即得氧化亚镍产品；b步骤含铜沉淀部分加硫酸蒸发结晶得硫酸铜副产品。
3.如权利要求1所述的一种含镍废电池和含镍废渣回收工艺，其特征在于，所述a步骤所用稀酸为稀盐酸，所述b步骤所得滤液蒸发结晶得氯化镍产品。
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