CN102534247A

CN102534247A - 一种浸出有价金属的方法

Info

Publication number: CN102534247A
Application number: CN2012100042700A
Authority: CN
Inventors: 李达飞; 谭群英; 唐红辉; 蒋快良
Original assignee: Hunan Brunp Recycling Technology Co Ltd
Current assignee: Hunan Brunp Recycling Technology Co Ltd
Priority date: 2012-01-09
Filing date: 2012-01-09
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开了一种浸出有价金属的方法，所述有价金属为镍、钴中任意一种或两种，该方法以具有氧化性和还原性的两类含镍钴的物料按一定比例混合，用酸浸出混合原料中的有价金属。此方法充分利用了两类物料氧化和还原互补的性质，既节约还原剂和氧化剂等物质的使用，又环保节能，且有价金属的浸出效率高，处理成本低，具有较大的社会效益和经济效益。

Description

一种浸出有价金属的方法

技术领域

本发明属于废旧二次资源综合利用利用，具体涉及从含镍钴物料中高效浸出镍钴等有价金属的技术。

背景技术

随着科技的发展，各种具有优异特性的含镍钴材料得以大量使用，如高硬度，高韧性合金材料；高容量，高循环性能的锂离子电池和储能材料等。在制造和使用这些材料的过程中会产生含镍钴的废旧物料，如废旧合金、废旧二次电池、废旧粉体材料、含镍钴氧化物、含镍钴硫化物、含镍钴草酸盐等，其中一类含钴酸锂，镍酸锂，镍钴酸锂，镍钴锰酸锂，镍锰酸锂，四氧化三钴、镍钴复合氧化物、镍钴羟基氧化物的物料为氧化性物料，另一类是含有镍钴硫化物、镍钴草酸盐、镍钴金属粉、含镍钴的合金等的物料为还原性物料。若这两类物料单独浸出会比较困难，现有工业化方法，成本高，操作复杂。

镍钴物料中有价金属的回收方法归纳起来有以下处理方法：

1)具有氧化性的钴镍的高价化合物。在生产酸浸过程中需要加入还原剂，如氢气、双氧水、亚硫酸钠等将其还原为二价金属离子，或是直接使用有还原性的盐酸作为浸出剂，在生产过程中还原剂利用率低，成本高，且有二氧化硫、氯气、氯化氢等有害气体放出，污染环境。

2)具有还原性的含镍钴的金属、合金或化合物。在浸出过程中需要加入硝酸、氯酸钾等氧化剂，如专利申请号为98111313.3所述的钴锰混合料的分离精制方法，需要在硝酸硫酸混合酸性环境中浸出，浸出过程释放大量的氮氧化物，加大了生产操作难度，污染环境，并消耗昂贵的硝酸。

因此针对含镍钴废旧物料，开发具有高回收率、高浸出效率、低生产成本、实现清洁生产的新技术新方法具有重要意义。

发明内容

为克服上述方法的缺陷，本发明公开了一种浸出有价金属的方法，该方法公开的技术方案如下：

一种浸出有价金属的方法，所述有价金属为镍、钴中任意一种或两种，其特征在于：将具有氧化性和还原性的两类含有价金属的物料混合，加入硫酸进行反应，过滤得含有价金属的溶液。

优选地，具有氧化性的物料中有价金属和具有还原性的物料中有价金属的物质的量比为0.3～3∶1。

优选地，所述硫酸的浓度为1.0～4.0mol/L，所述物料为固体物料，液固比为2∶1～10∶1，在温度50℃～95℃条件下反应2-6小时。

优选地，具有氧化性的物料中含有通式为LiMeO₂、Me₃O₄、MeOOH化合物中的任意一种或几种混合物，其中Me为金属元素且至少含有镍、钴中的一种或两种。

优选地，具有还原性的物料中含有通式为Me′S的化合物、通式为Me′C₂O₄的化合物、金属镍、金属钴、镍钴合金、含镍钴的超级合金、含镍钴的硬质合金、含镍钴的贮氢合金中的一种或几种混合物，所述Me′为金属元素且至少含有镍、钴中的一种或两种。

优选地，所述金属镍、金属钴、镍钴合金、含镍钴的超级合金、含镍钴的硬质合金为粉状物质。

本发明方法与现有技术比较具有以下优点：1)氧化性物料与还原性物料混合浸出过程，可不再加入其他的氧化剂或还原剂，可降低浸出费用；2)浸出率高、生产效率高，镍钴总浸出率可达95.00～99.99％；3)工艺清洁环保；4)工艺适应性强，可使多种废旧物料同时得到循环利用。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的进一步进行详细说明。

实施例1：

将废钴酸锂粉120g和水处理回收的硫化钴以钴摩尔比2.3∶1的比例混合配料，加入2.0mol/L硫酸，控制液固比为6∶1，在65℃下反应4小时，过滤，滤渣用200mL水洗涤两次，合并滤液和洗液得含金属离子溶液988mL，其中各金属元素含量如下表1：

表1

元素	Ni	Co	Cu	Fe
					含量(g/L)	0.35	83.00	0.04	0.53

酸浸渣烘干后称重为7.24g。渣中镍钴含量如下表2：

表2

元素	Ni	Co
			含量(％)	0.02	1.64

计算得钴的浸出率达到99.85％，镍的浸出率达到99.58％。

实施例2：

取废钴酸锂正极片粉碎过120目筛，得118.5g筛下物，其中含钴55.7％，按钴与镍的摩尔比为2.2∶1的比例与废金属镍粉混合，加入硫酸1.5mol/L，控制液固比为8∶1，在85℃下浸出2.5小时，过滤，滤渣用200mL水洗涤两次，合并滤液和洗液得金属离子溶液1106mL，其中各金属元素含量如下表3：

表3

元素	Ni	Co	Cu	Mn	Fe
						含量(g/L)	53.54	76.30	0.005	0.003	0.008

酸浸渣烘干后称重为8.31g。渣中镍钴如下表4：

表4

元素	Ni	Co
			含量(％)	1.43	1.32

计算得钴浸出率99.87％，镍浸出率99.79％。

实施例3：

取废镍钴锰酸锂115.6g加硫化钴、硫化镍、硫化锰，按废镍钴锰酸锂中钴和镍与硫化钴和硫化镍中钴和镍的摩尔比为2∶1混合均匀，在95℃加3.5mol/L硫酸，液固比为5∶1，反应6小时，过滤，滤渣用200mL水两次洗涤，合并滤液和洗液得金属离子溶液852mL，其中各金属元素含量如下表5：

表5

元素	Ni	Co	Cu	Mn	Fe
						含量(g/L)	45.43	18.22	0.009	10.98	0.014

酸浸渣烘干后称重为7.26g，渣中镍钴如下表6：

表6

元素	Ni	Co	Mn
				含量(％)	0.41	1.02	1.69

计算得钴浸出率99.60％，镍浸出率99.84％，锰浸出率98.73％。

综上所述，本发明并不局限于上述实施方式，本领域一般技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种浸出有价金属的方法，所述有价金属为镍、钴中任意一种或两种，其特征在于：将具有氧化性和还原性的两类含有价金属的物料混合，加入硫酸进行反应，过滤得含有价金属的溶液。

2.如权利要求1所述浸出有价金属的方法，其特征在于：具有氧化性的物料中有价金属和具有还原性的物料中有价金属的物质的量比为0.3～3∶1。

3.如权利要求1所述浸出有价金属的方法，其特征在于：所述硫酸的浓度为1.0～4.0mol/L，所述物料为固体物料，液固比为2∶1～10∶1，在温度50℃～95℃条件下反应2-6小时。

4.如权利要求1所述浸出有价金属的方法，其特征在于：具有氧化性的物料中含有通式为LiMeO₂、Me₃O₄、MeOOH化合物中的任意一种或几种混合物，其中Me为金属元素且至少含有镍、钴中的一种或两种。

5.如权利要求1所述浸出有价金属的方法，其特征在于：具有还原性的物料中含有通式为Me′S的化合物、通式为Me′C₂O₄的化合物、金属镍、金属钴、镍钴合金、含镍钴的超级合金、含镍钴的硬质合金、含镍钴的贮氢合金中的一种或几种，所述Me′为金属元素且至少含有镍、钴中的一种或两种。

6.如权利要求5所述浸出有价金属的方法，其特征在于：所述金属镍、金属钴、镍钴合金、含镍钴的超级合金、含镍钴的硬质合金为粉状物质。