CN102549175A - 从开采的矿石和其它含金属的原材料中回收金属和金属化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

一种方法，其涉及将水介质与含金属的矿石和/或其它原材料混合，所述含金属的矿石和/或其它原材料包含呈不可溶形式的第一金属、作为第二金属的含Cr材料、和其它化合物，以得到包含呈不可溶形式的第一金属、Cr化合物、和其它化合物的浆液；调节所述浆液的pH值至Cr氧化的最佳范围以将Cr转化为不可溶形式；通过添加足以获得可溶形式的Cr的量的沥滤剂来选择性地沥滤Cr，而同时第一金属仍以不可溶形式残留在浆液中；过滤所述浆液，得到包含呈不可溶形式的第一金属的滤饼，和包含呈可溶形式的Cr的滤液；并且回收所述滤饼或含有Cr的滤液。

Description

从开采的矿石和其它含金属的原材料中回收金属和金属化合物的方法
发明背景
A.技术领域
本发明涉及从含有铬(Cr)的含金属的原材料中选择性回收金属、金属组、和/或金属化合物的方法。
B.相关技术
工业、采矿和制造过程每天产生大量的含金属的原材料。这些含金属的原材料包括开采的矿石、精矿、废旧产品、残渣和副产品。含金属的原材料通常包括有价值的有色金属，诸如铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、钴(Co)、锡(Sn)、锌(Zn)、钼(Mo)、锰(Mn)、铅(Pb)、镉(Cd)、钒(V)，以及贵金属和铂族金属，包括银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、锇(Os)、和铱(Ir)。
由于这些金属的存在所造成的危险性、潜在毒性和对人体健康的风险，含有这些金属的含金属的原材料的处理引起了全球性的严重的环境和商业上的关注。在没有金属回收的情况下，与有害的含金属的原材料的处理相关的成本是巨大的。在这方面，从含金属的原材料中回收金属将不仅减少处理的体积和成本，而且可以再销售或再使用所回收的金属以提供可观的经济价值。与处理含金属的原材料相关的费用和环境影响，以及混合金属的经济价值，已经引起了对如何处理含金属的原材料和从含金属的原材料中回收金属的关注。
然而，目前用于处理含金属的原材料和从含金属的原材料中回收金属的方法往往是低效的并且实施成本昂贵。尤其，处理含有Cr的含金属的原材料和从含有Cr的含金属的原材料中回收金属是具有挑战性的，因为难以将Cr与其它金属和金属化合物分离。
例如，玻璃化是处理和长期储存核废料的成熟技术。然而，Cr的存在极大地增加了核废料体积。为了节约和减少核废料的数量，以湿法冶金分离并除去Cr含量，从而减少需要被玻璃化的核废料的总量。见Rapko等人，“Selective Leaching of Chromium from Hanford Tank Sludge 241-U-108”，Pacific Northwest National Laboratory，PNNL-14019，根据合同DE-AC06-76L01830，为美国能源部编写的文章。Rapko等人公开了可通过氧化碱性沥滤方法将Cr选择性地从核废料中沥滤。然而，该方法采用了昂贵的反应物并且不关注可能存在于核废料中的其它金属的回收或经济价值。Rapko等人的主要目标是通过减少需要被玻璃化的核废料的数量以有效地减少玻璃化成本。通过减少最终必须被玻璃化的废料的量，从核废料中除去Cr组分实现这一目的，进而降低总的加工成本。
美国专利号5,200,088描述了一种用于从废弃产品中除去六价铬(Cr(VI))的方法。该专利表明，铬的最有害形式是Cr(VI)，并且在废弃产品可以被丢弃前，在核废料中存在的Cr(VI)必须减少至每几百万分之几(ppm)或更少。根据该专利所述的方法，通过用碱金属连二亚硫酸盐处理废弃产品将Cr(VI)还原成三价铬(Cr(III))，将废弃产品中的Cr(VI)转化。结果得到在降低的pH值下会形成沉淀物的可溶性物质。然后可以将含有Cr(III)的沉淀物从残余的废弃产品中分离。然而，该专利并未显示对于回收或分离可能存在于含铬废料中的其它金属的任何兴趣。
美国专利号4,162,294描述了一种用于从含铬的含金属的原材料中回收Cr和至少一种其它金属的方法。具体而言，该方法涉及将含有Cr、铝(Al)、Cu、Zn、和Ni的废料泥浆氯化，以将Cr氧化成可溶形式并得到含有Al、Cu、Zn和Ni的不溶性组分；用固定床阴离子交换剂将可溶形式的Cr与不溶性组分分离；并通过精细的一系列液液萃取和沉淀步骤分离存在于不溶性组分中的Al、Cu、Zn和Ni。
然而，离子交换使用起来相当昂贵、缓慢并且繁琐。为了有效，待处理的含Cr材料必须通过相当数量的通常是过滤床形式的离子交换树脂，以使之有效，在大部分情况下，仅处理小体积的废水。因此，以离子交换作为从复杂的含金属的原材料中分离金属的初始步骤是不切实际的。此外，该系列液液萃取和沉淀步骤也是无效率的。当离子交换步骤和一系列液液萃取和沉淀步骤组合使用时，该方法尤其没有效率且执行成本昂贵。
虽然上述文献关注通过复杂且昂贵的方法除去Cr或回收Cr和其它金属，但是看来它们都没有公开一种能够以有效率的、相对低成本的方式从含Cr的含金属的原材料中选择性回收至少一种金属的方法。
发明简述
本发明基于从含金属的原材料中有效率且有效的选择性地回收至少一种金属的方法的发现，所述含金属的原材料含有呈可溶或不可溶形式的Cr。
在本发明的优选实施方式中，从含有Ni和Cr的含金属的原材料中还回收Ni。
更具体地说，根据本发明的第一方面，一种从含金属的原材料中选择性地回收金属的方法包括：
a)将水介质与含金属的原材料混合，所述含金属的原材料包含呈不可溶形式的第一金属、含Cr材料中的可溶的和/或不可溶的Cr作为第二金属、以及有机和无机化合物，以得到包含呈不可溶形式的第一金属、含Cr材料中的可溶的和/或不可溶的Cr以及有机和无机化合物的浆液；
b)将浆液的pH值调节至足以将可溶性的Cr转化成不可溶形式的碱性pH值；
c)任选将第一氧化剂加入浆液以促进后续的氧化步骤；
d)通过添加足以将Cr转化成可溶形式的量的沥滤剂来选择性地沥滤Cr，而同时第一金属仍以不可溶形式残留在浆液中；
e)过滤所述浆液，得到包含呈不可溶形式的第一金属的滤饼和包含呈可溶形式的Cr的滤液；
f)回收所述包含呈不可溶形式的第一金属的滤饼和/或包含呈可溶形式的Cr的滤液。
根据本发明的另一方面，所述第一金属是Ni。根据本发明的另一方面，通过包括如下的方法从含金属的原材料中选择性地回收Ni和Cr：
a)将水介质与含金属的原材料混合，所述含金属的原材料包含作为第一金属的呈不可溶形式的的Ni化合物、作为第二金属的不可溶的Cr化合物、以及有机和无机化合物，以得到包含呈不可溶形式的Ni、不可溶的Cr以及有机和无机化合物的浆液；
b)调节所述浆液的pH值以促进后续的氧化步骤；
c)任选将第一氧化剂加入浆液以氧化所述有机和无机化合物；
d)将足以将Cr氧化成可溶形式的量的第二氧化剂加入浆液中，而同时Ni以不可溶形式残留在所述浆液中；
e)过滤所述浆液，以得到包含呈不可溶形式的Ni的滤饼和包含呈可溶形式的Cr的滤液；
f)回收包含呈不可溶形式的Ni的滤饼；并且
g)选择性地回收包含呈可溶形式的Cr的滤液。
根据本发明的另一方面，通过包括如下步骤的方法从含Ni和Cr的材料中回收Ni和Cr：
a)将水介质与含金属的原材料混合，所述含金属的原材料包含呈不可溶形式的的Ni化合物、不可溶的Cr化合物、以及有机和无机化合物，以得到包含呈不可溶形式的第一金属、不可溶的Cr以及有机和无机化合物的浆液；
b)将氢氧化物加入浆液中以提高所述浆液的pH值至12.0-12.5，并且以足以形成氢氧化铬(Cr(OH)3)、氧化铬(Cr2O3)、或其混合物的量添加；
c)以足以氧化所述有机和无机化合物的量添加包含次氯酸钙的第一氧化剂至所述浆液中；
d)以足以与Cr(OH)3、Cr2O3、或其混合物如下反应的量添加包含MnO4 -的第二氧化剂至所述浆液中：
(3)2Cr(OH)3+4MnO4 -＝2CrO4 -2+MnO2+3O2或
(4)2Cr2O3+4MnO4 -＝4CrO4 -2+8MnO2+3O2，
其中CrO4 -2是可溶的并残留在浆液中以提供铬酸盐溶液，而MnO2是氧化沉淀物；
e)过滤所述浆液以得到含有呈不可溶形式的Ni的滤饼和含有铬酸盐的滤液；
f)回收含有Ni的滤饼；
g)用足以获得包含Cr(VI)的酸性溶液的量的酸处理含有Cr(VI)的滤液；
h)以足以使Cr(VI)与焦亚硫酸钠反应得到如下反应的量添加焦亚硫酸钠至所述酸性溶液：
(3)2CrO4 -2+2Na2S2O5＝2Cr+3+4NaSO4+O2
i)用足以得到如下反应的量的氢氧化物调节所述酸性溶液的pH值：
(4)Cr+3+3NaOH＝Cr(OH)3+3Na+
其中Cr(OH)3是氢氧化铬沉淀物；
j)将含有Cr(OH)3的溶液过滤以得到Cr(OH)3滤饼；以及
k)回收所述Cr滤饼。
体现本发明所述方法的其它细节和变化将在下面详述中描述。
附图简述
图1是示例说明根据本发明从Ni/Cr原材料中回收Ni和Cr的方法的流程图。
本发明优选实施方式详述
本文所用术语“选择性沥滤”是指洗涤、萃取、或进行化学反应以从不可溶性材料中分离可溶性元素或化合物。
术语“不可溶性形式”是指以游离形式存在的元素或在特定溶剂中不可能或抗溶解的化合物。
“含金属的原材料”是指任何含有金属的材料。其包括废弃物、残渣、矿石、精矿、副产品、处理的、和/或未处理的材料。
术语“电镀污泥”是指氢氧化物污泥，其在废液、金属电镀、或其它金属表面精整过程以及可能已脱水或未脱水的废水处理期间形成。
“Ni/Cr原材料”是指含有Ni和Cr和/或Ni和Cr化合物以及潜在有价值的其它金属的材料。
术语“预定标准”是指含金属的原材料在根据本发明加工前必须符合关于特定经济和基本阈值所预先确定的标准。
本发明涉及一种从含金属的原材料中选择性地回收金属的方法。该方法涉及将水介质与含金属的原材料混合以得到浆液，所述含金属的原材料包含(i)呈不可溶形式的第一金属，(ii)作为第二金属的含Cr材料中不可溶的和/或可溶的Cr，和(iii)有机和无机化合物。该浆液含有待回收的呈不可溶性是的第一金属、含Cr材料、以及有机和无机化合物。
第一金属在整个方法中保持不可溶。第一金属优选呈不能溶解或抗溶解的不可溶形式，以使在整个方法中在任何给定时间少于1.0％的第一金属呈可溶形式。
然后调节浆液的pH以促进后续步骤中Cr的有效氧化。pH值优选调节至碱性状态，并且更优选调节至pH 12.0至12.5以将可溶性Cr转化成不可溶性Cr。
将第一氧化剂任选添加至浆液中以氧化存在于浆液中的无关的有机和无机化合物。然后，通过添加足以得到可溶形式的Cr的量的沥滤剂，从可能存在于浆液中的不可溶组分中选择性地沥滤最初呈不可溶形式的Cr。虽然Cr将被转化为可溶形式，但是第一金属仍以不可溶形式残留在浆液中。然后过滤该浆液，以得到包含呈不可溶形式的第一金属的滤饼和包含呈可溶形式的Cr的滤液。
然后可回收该包含呈不可溶形式的第一金属的滤饼和/或包含呈可溶形式的Cr的滤液。
该滤饼任选含有存在于原材料中并与第一金属一起回收的其它金属(即，第三金属)。其它可回收的基础金属、贵金属以及铂族金属包括但不限于Ni、Cu、Co、Sn、Zn、Mo、Mn、Pb、Cd、V、Ag、Au、Pd、Pt、Rh、Ru、Os和Ir。
在本发明的优选实施方式中，所述第一金属是Ni。
图1以流程图的形式描述了从Ni/Cr原材料中回收Ni和Cr的优选方法。所选的Ni/Cr原材料(110)可以是含有Ni和Cr的任何材料，诸如含金属的矿石和浓缩物、金属电镀和表面精整污泥、工业材料、处理过的材料、和/或未处理的材料。
在处理之前，Ni/Cr原材料的选择是通过测试(100)来确定的，以确定该含Ni组是否满足预定标准。例如，检测该Ni/Cr原材料以确定在该Ni/Cr原材料中是否存在有足量的金属。该Ni/Cr原材料优选含有以重量计5％的Ni和以重量计5％的Cr，并且更优选为以重量计10-20％的Ni和以重量计10-15％的Cr。还可以测试该Ni/Cr原材料以确定是否存在任何有害的成分(例如，Hg)。重要的是要注意经济条件变化、改进的条件(即，金属价值增加、处理化学品成本降低等)可允许更宽范围的Ni/Cr含量以通过本发明经济有效地处理。当确定原料材料的接受可行性时，必须单独考量所有的经济条件以及金属含量(主要的和次要的)。
然后核准满足预定接受标准的Ni/Cr原材料进入处理(200)。任何基于金属含量和其它成分含量和/或经济考量不符合预定接受标准的材料可指定为不合格材料(210)。例如，当Ni/Cr原材料含有显示有害特性的矿物或金属成分使材料无法被安全或有效处理时，该材料可被拒绝，作为非合格材料或可被用作与其它合格材料(220)的配方中的成分。
根据该方法的一方面，将该不合格的Ni/Cr原材料与已经发现满足预定接受标准的其它合格的Ni/Cr原材料配制和组合(300)。
根据该方法的另一方面，可将被认为不合格的Ni/Cr原材料作为成分与其它Ni/Cr原材料组合，以提供满足预定方法标准的批次配方材料。例如，当单独处理时被认定为“不合格”材料并且不被接受单独处理的第一批Ni/Cr原材料，可与另一批原材料一起配制以提供满足预定标准的批次Ni/Cr原材料。
然后，通过将水介质加入Ni/Cr原材料批次或配制的Ni/Cr原材料批次形成浆液。在一种实施方式中，该水介质是自来水。在另一种实施方式中，该水溶液是任何再循环水(940)或者是使用所述方法(950或955)从之前的循环再循环的水。在此阶段存在于浆液中的Ni/Cr原材料将是以重量计1-10％的量，并且优选以浆液的重量计2-5％的量。
通过添加接受质子的化合物，例如烧碱(50％NaOH)，将浆液调至碱性pH(例如，pH 12)(400)。在碱性浆液中Cr以Cr(III)和Cr(VI)氧化态存在。在其Cr(III)氧化态中，Cr呈Cr沉淀物形式，诸如氢氧化铬(Cr(OH)3)或氧化铬(Cr2O3)。在其Cr(VI)氧化态中，Cr呈碱性可溶形式，诸如铬酸盐(即含有铬酸阴离子(H2CrO4或CrO4 2-)的盐)。Ni在浆液中以不可溶形式存在。
为了将不可溶形式的Ni与Cr沉淀物分离，用氧化剂处理该碱性浆液。该氧化剂优选是高锰酸盐(MnO4 -)化合物，诸如，例如，高锰酸钾或钠。优选添加过量MnO4 -。该溶液优选具有+300至+400的氧化还原电位(ORP)，其优选保持1-3小时并更优选保持2小时以使足量的MnO4 -可与不可溶形式的Cr反应。该氧化剂将Cr(III)转化为其更可溶的Cr(VI)形式以形成铬酸盐或重铬酸盐溶液。该反应示例如下：
对于Cr(OH)3：
(1)2Cr(OH)3+4MnO4 -＝2CrO4 2++4MnO2+3O2
对于Cr2O3：
(2)2Cr2O3+8MnO4 -＝4CrO4 2++8MnO2+3O2。
所形成的铬(Cr(VI))化合物(例如，CrO4 -2/Cr2O7 -2)是可溶的，而MnO2化合物是不可溶的。通过将浆液中的Cr(III)转化为更可溶的Cr形式(即Cr(VI))，可选择性地从浆液中沥滤Cr。
例如，可按顺序向浆液中添加第一和第二氧化剂。能将Cr(III)转化为Cr(VI)的氧化剂相当昂贵。为了降低该方法成本，可向碱性浆液中先添加较不昂贵的氧化剂(即第一氧化剂)。足量添加第一氧化剂以与存在于浆液中的无关的有机和无机化合物(即不含Cr的化合物)反应。“足量”优选指第一氧化剂过量添加的量，通过碘化钾或淀粉试纸来指示，所述碘化钾或淀粉试纸在过量氧化剂存在时发生颜色变化。第一氧化剂优选是次氯酸钙的次氯酸盐、高铁酸盐或臭氧。
一旦任何无关的有机和无机化合物已经与第一氧化剂反应后，可添加能够将Cr(III)转化成Cr(VI)的较昂贵的氧化剂(即第二氧化剂)。换句话说，第一氧化剂可视为与无关的有机和无机化合物反应的“牺牲”氧化剂。这样使得更大量的更昂贵的第二氧化剂与浆液中存在的含Cr材料的Cr反应。通过这样做，在该方法中将需要较少量的较昂贵的第二氧化剂，减少该方法成本。优选过量添加第二氧化剂以提供如上文所讨论的ORP。例如，对于添加至碱性浆液(500)中的每磅第一氧化剂，可添加约两磅的MnO4 -。
一旦反应完成后，可过滤(600)浆液得到含有Ni和诸如MnO2的不可溶氧化物(610)的滤饼。Cr残留在Cr(VI)溶液(700)中，并可任选如下文所讨论回收。本领域技术人员已知的过滤方法和装置可用于该过滤步骤。
含有Ni的滤饼可任选与依照上述方法先获得的其它滤饼(620)成批。然后可使用本领域技术人员已知的方法和装置通过脱水进一步浓缩(630)滤饼。
该滤饼还可能含有存在于原料中且可与Ni一起回收的其它金属。滤饼中其它基础、贵、和铂族金属包括但不限于Ni、Cu、Co、Sn、Zn、Mo、Mn、Pb、Cd、V、Ag、Au、Pd、Pt、Rh、Ru、Os和Ir(即，第三金属)。
从该方法中获得的Ni浓缩物和其它金属可任选通过将Ni浓缩物和其它金属加入熔炉进一步分离。熔融是提取冶金的一种形式；其主要用途是从矿石中产生金属。熔融使用热和化学还原剂来改变金属矿石的氧化态。
所得Cr(VI)溶液(700)优选以两种方法之一处理。在一种实施方式中，将Cr(VI)溶液处理(710，720)成氢氧化铬滤饼(1000)。在另一种实施方式中，处理Cr(VI)溶液(750，760，780)得到浓缩的Cr(VI)溶液或结晶状Cr(VI)粉末(2000)。
当处理成滤饼(1000)时，通过用诸如硫酸(H2SO4)或硝酸(HNO3)的酸调节Cr(VI)溶液的pH至酸性pH(例如，1.0至2.0)，然后向溶液中加入诸如焦亚硫酸钠的还原剂，以将Cr(VI)溶液从Cr+6还原成Cr+3以形成氢氧化铬(710)。持续搅拌所得溶液优选30分钟至2小时，更优选1小时，以确保足量的还原剂与Cr反应。该反应示例如下：
(3)2CrO4 -2+2Na2S2O5＝2Cr+3+4NaSO4+O2。
在Cr还原之后，提高溶液的pH以形成碱性溶液(例如，具体有9.0的pH)。该溶液优选通过添加接受质子的化合物提高pH，例如烧碱(50％NaOH)(710)。该反应示例如下：
(4)Cr+3+3NaOH＝Cr(OH)3+3Na+。
形成氢氧化铬沉淀物(710)，并优选以滤饼形式回收。在优选实施方式中，用压滤机(720)回收溶液Cr沉淀物以产生氢氧化铬滤饼(1000)。可使用本领域技术人员已知的过滤方法用于该过滤步骤。
由于在之前的铬还原反应中NaSO4的生成，氢氧化铬滤饼(1000)可含有高浓度的硫酸盐。水可溶性NaSO4保留在滤饼的填隙水中。市场上更需要含低硫酸盐的氢氧化铬产物，因此含有高浓度硫酸盐的氢氧化铬滤饼(1000)可任选通过将氢氧化铬滤饼(1000)用固体溶液(例如，10％固体溶液)再浆液化(1010)进一步处理，以沥滤出硫酸盐，并用压滤机(1020)回收第二氢氧化铬滤饼。水可溶性硫酸盐和其它水可溶性化合物包含在滤液中并从滤饼中移除。
一种备选的减少硫酸盐的方法涉及在压滤机中“洗涤”(1040)初始滤饼，所述滤饼仍然包含在该压滤机中，其通过将足量淡水通过压滤机以将硫酸盐的含量减少至目标水平。当需要移除较少量的硫酸盐时，优选使用该备选洗涤步骤。
这些任选的浆液化和过滤步骤产生较高纯度的氢氧化铬滤饼(1030)。
然后，可进一步处理(800)和再循环(950)所得滤液作为浆液化步骤(400)中的水性溶液。
如前所述，可讲将Cr(VI)溶液处理成浓缩的Cr(VI)溶液或粉末(2000)。Cr(VI)溶液可通过离子交换(750)浓缩和/或通过蒸发(780)浓缩。在本发明的这方面，该Cr(VI)溶液可从选择性沥滤过程(700)直接(740)经历蒸发/结晶过程(780)，或者备选地，从选择性沥滤过程(700)通过离子交换柱(750)，以选择性移除Cr。通过将Cr(VI)溶液通过柱将Cr(VI)装载在柱上。流出柱的水性流分基本上不含Cr并可重复使用(955)。
当Cr(VI)已装载在柱上(750)，可通过诸如5％NaOH溶液(760)的氢氧化物溶液洗脱树脂来使离子交换树脂再生。然后优选进一步浓缩洗脱的Cr(VI)溶液。在本发明的一方面，将洗脱的Cr(VI)溶液浓缩5-10倍(760)。
然后，可用诸如废热交换(770)或加热器(775)的热源蒸发洗脱的Cr(VI)溶液，以获得浓缩的Cr(VI)溶液或结晶Cr(VI)粉末(2000)。可使用本领域技术人员已知的蒸发和干燥方法以及装置用于这一蒸发步骤。
在另一种实施方式中，本发明涉及通过上述确认的的方法产生的组合物，其中所述组合物优选包含Ni或Cr。
本发明的上述描述已呈现，描述了某些可操作的和优选的方面。该描述无意于限制本发明，因为其变化和修改对本领域的技术人员而言是显而易见的，其全部在本发明的精神和范围之内。

Claims (34)

1.从含金属的原材料中选择性回收金属的方法，其特征在于：
a)将水介质与含金属的原材料混合，所述含金属的原材料包含呈不可溶形式的第一金属、作为第二金属的含Cr材料中的可溶的和/或不可溶的Cr、以及有机和无机化合物，以得到包含呈不可溶形式的第一金属、在含Cr材料中的可溶的和/或不可溶的Cr以及有机和无机化合物的浆液；
b)将浆液的pH值调节至足以将可溶性的Cr转化成不可溶形式的碱性pH值；
c)任选将第一氧化剂加至所述浆液中以促进后续的氧化步骤；
d)通过添加足以将Cr转化成可溶形式的量的沥滤剂来选择性地沥滤Cr，而同时第一金属仍以不可溶形式残留在浆液中；
e)过滤所述浆液，得到包含呈不可溶形式的第一金属的滤饼，和包含呈可溶形式的Cr的滤液；
f)回收所述包含呈不可溶形式的第一金属的滤饼和/或包含呈可溶形式的Cr的滤液。
2.根据权利要求1的方法，其特征还在于，添加足以氧化有机和无机化合物的量的所述第一氧化剂。
3.根据权利要求2的方法，其特征还在于，所述第一氧化剂是次氯酸钙。
4.根据权利要求1的方法，其特征还在于，所述沥滤剂是第二氧化剂。
5.根据权利要求4的方法，其特征还在于，所述第二氧化剂是MnO4 -。
6.根据权利要求1的方法，其特征还在于，所述第一金属选自镍(Ni)、铜(Cu)、钴(Co)、锡(Sn)、锌(Zn)、钼(Mo)、锰(Mn)、铅(Pb)、镉(Cd)、钒(V)、银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、锇(Os)、和铱(Ir)。
7.根据权利要求1的方法，其特征还在于，所述第一金属是Ni。
8.根据权利要求1的方法，其特征还在于，所述含金属的原材料还包含不同于所述第一金属和Cr的第三金属；
其中所述第三金属在步骤a)-e)中呈不可溶形式；以及
其中在包含第一金属的滤饼组合物中回收所述第三金属。
9.根据权利要求8的方法，其特征还在于，所述第三金属选自镍(Ni)、铜(Cu)、钴(Co)、锡(Sn)、锌(Zn)、钼(Mo)、锰(Mn)、铅(Pb)、镉(Cd)、钒(V)、银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、锇(Os)、和铱(Ir)。
10.根据权利要求8的方法，其特征还在于，所述第一金属是Ni并且所述第三金属是Cu。
11.根据权利要求1的方法所产生的滤饼，其包含第一金属。
12.根据权利要求1的方法所产生的滤液，其包含呈可溶形式的Cr。
13.从含金属的原材料中选择性回收镍(Ni)和铬(Cr)的方法，其特征在于：
a)将水介质与含金属的原材料混合，所述含金属的原材料包含作为第一金属呈不可溶形式的的Ni化合物、作为第二金属的不可溶的和/或可溶的Cr化合物、以及有机和无机化合物，以得到包含呈不可溶形式的Ni、不可溶的和/或可溶的Cr以及有机和无机化合物的浆液；
b)调节所述浆液的pH值以促进后续的氧化步骤；
c)任选将第一氧化剂添加至所述浆液中以氧化所述有机和无机化合物；
d)以足以将Cr氧化成可溶形式的量添加第二氧化剂至浆液中，而同时Ni以不可溶形式残留在所述浆液中；
e)过滤所述浆液，以得到包含呈不可溶形式的Ni的滤饼和包含呈可溶形式的Cr的滤液；
f)回收包含呈不可溶形式的Ni的滤饼；以及
g)选择性地回收包含呈可溶形式的Cr的滤液。
14.根据权利要求13的方法，其特征还在于，所述第一氧化剂是次氯酸钙。
15.根据权利要求13的方法，其特征还在于，所述第二氧化剂是MnO4 -。
16.根据权利要求13的方法，其特征还在于，所述第一氧化剂是次氯酸钙并且所述第二氧化剂是MnO4 -。
17.根据权利要求13的方法，其特征还在于，
所述含金属的原材料还包含第三金属；
其中所述第三金属在步骤a)-g)中呈不可溶形式；以及
其中在包含Ni的滤饼中回收所述第三金属。
18.根据权利要求17的方法，其特征还在于，所述第三金属选自铜(Cu)、钴(Co)、锡(Sn)、锌(Zn)、钼(Mo)、锰(Mn)、铅(Pb)、镉(Cd)、钒(V)、银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、锇(Os)、和铱(Ir)。
19.根据权利要求13的方法，其特征还在于，在步骤b)中调节所述浆液的pH值至12.0-12.5以形成氢氧化铬(Cr(OH)3)、氧化铬(Cr2O3)、或其混合物。
20.根据权利要求19的方法，其特征还在于，在步骤c)中添加过量KMnO4作为第二氧化剂以得到如下反应：
(1)2Cr(OH)3+4MnO4 -＝2CrO4 -2+MnO2+3O2或
(2)2Cr2O3+8MnO4 -＝4CrO4 2+8MnO2+3O2，
其中CrO4 2是可溶的并且残留在所述浆液中以提供Cr(VI)溶液，而MnO2是氧化沉淀物。
21.根据权利要求13的方法，其特征还在于，在步骤d)中压滤所述浆液。
22.根据权利要求13的方法，其特征还在于，所述步骤g)还包括：
(I)用酸处理所述包含可溶形式的Cr的滤液以得到酸性溶液；
(II)将还原剂加入所述酸性溶液中并同时搅拌，以将可溶形式的Cr还原成不可溶形式；
(III)将酸性溶液的pH值调节至碱性溶液，以形成含有氢氧化铬沉淀物(Cr(OH)3)的溶液；以及
(IV)将包含Cr(OH)3沉淀物的溶液过滤以得到包含Cr(OH)3的滤饼和碱性溶液。
23.根据权利要求22的方法，其特征还在于，
(V)将Cr(OH)3滤饼再浆液化以洗去硫酸盐以及其它水溶性化合物；以及
(VI)将包含洗涤过的Cr(OH)3滤饼的浆液过滤以得到二次Cr(OH)3滤饼。
24.根据权利要求22的方法，其特征还在于，加入足量的还原剂至步骤(II)中以得到如下反应：
(3)2CrO4 -2+2Na2S2O5＝2Cr+3+4NaSO4+O2。
25.根据权利要求24的方法，其特征还在于，加入足量的碱以得到如下反应：
(4)Cr+3+3NaOH＝Cr(OH)3+3Na+
其中Cr(OH)3是沉淀物。
26.通过权利要求25的方法所产生的滤饼，其中所述滤饼包含Cr(OH)3。
27.根据权利要求13的方法，其特征在于，步骤g)还包括：
将含有可溶形式的Cr的滤液通过离子交换柱，其中所述离子交换柱与Cr结合并提供净化的水性流分，用缓冲液洗脱离子交换柱以得到包含可溶形式的Cr的流分，以及选择性地浓缩含有可溶形式的Cr的流分。
28.通过权利要求27的方法产生的Cr(VI)产物。
29.从含金属的原材料中选择性回收镍(Ni)和铬(Cr)的方法，其特征在于：
a)将水介质与含金属的原材料混合，所述含金属的原材料包含呈不可溶形式的的Ni化合物、不可溶的和/或可溶的Cr化合物、以及有机和无机化合物，以得到包含呈不可溶形式的第一金属、不可溶的Cr以及有机和无机化合物的浆液；
b)将氢氧化物加入浆液中以提高所述浆液的pH值至12.0-12.5，并且以足以形成氢氧化铬(Cr(OH)3)、氧化铬(Cr2O3)、或其混合物的量添加；
c)以足以氧化所述有机和无机化合物的量添加包含次氯酸钙的第一氧化剂至所述浆液中；
d)以足以与Cr(OH)3、Cr2O3、或其混合物如下反应的量添加包含MnO4 -的第二氧化剂至所述浆液中：
(1)2Cr(OH)3+4MnO4 -＝2CrO4 -2+MnO2+3O2或
(2)2Cr2O3+4MnO4 -＝4CrO4 -2+8MnO2+3O2，
其中CrO4 -2是可溶的并残留在浆液中以提供铬酸盐溶液，而MnO2是氧化沉淀物；
e)过滤所述浆液以得到含有呈不可溶形式的Ni的滤饼和含有铬酸盐的滤液；
f)回收含有Ni的滤饼；
g)用足以获得包含Cr(VI)的酸性溶液的量的酸处理含有Cr(VI)的滤液；
h)足量添加焦亚硫酸钠至所述酸性溶液，以使Cr(VI)与焦亚硫酸钠反应得到如下反应：
(3)2CrO4 -2+2Na2S2O5＝2Cr+3+4NaSO4+O2
i)用足以得到如下反应的量的氢氧化物调节所述酸性溶液的pH值：
(4)Cr+3+3NaOH＝Cr(OH)3+3Na+
其中Cr(OH)3是氢氧化铬沉淀物；
j)将含有Cr(OH)3的溶液过滤以得到Cr(OH)3滤饼；以及
k)回收所述Cr滤饼。
30.通过权利要求26的方法所得的滤饼，其中所述滤饼包含Ni。
31.通过权利要求26的方法所得的滤饼，其特征还在于，所述滤饼包含Cr(OH)3。
32.从含金属的原材料中选择性回收镍(Ni)和铬(Cr)的方法，其特征在于：
a)将水介质与含金属的原材料混合，所述含金属的原材料包含呈不可溶形式的的Ni化合物、在含Cr材料中的可溶的和/或不可溶的Cr化合物以及有机和无机化合物，以得到包含呈不可溶形式的第一金属、可溶的和/或不可溶的Cr、以及有机和无机化合物的浆液；
b)将氢氧化物加入浆液中以提高所述浆液的pH值至12.0-12.5，并且以足以形成氢氧化铬(Cr(OH)3)、氧化铬(Cr2O3)、或其混合物的量添加；
c)以足以氧化所述有机和无机化合物的量添加包含次氯酸钙的第一氧化剂；
d)以足以与Cr(OH)3、Cr2O3、或其混合物如下反应的量添加包含MnO4 -的第二氧化剂至所述浆液中：
(1)2Cr(OH)3+4MnO4 -＝2CrO4 -2+MnO2+3O2或
(2)2Cr2O3+4MnO4 -＝4CrO4 -2+8MnO2+3O2，
其中CrO4 -2是可溶的并残留在浆液中以提供Cr(VI)溶液，而MnO2是氧化物沉淀物；
e)过滤所述浆液以得到含有呈不可溶形式的Ni的滤饼和含有Cr(VI)的滤液；
f)回收含有呈不可溶形式的Ni的滤饼；
g)将含有Cr(VI)的滤液通过离子交换柱，其中所述离子交换柱结合Cr(VI)并提供净化过的水性流分；
h)用缓冲液洗脱所述离子交换柱以得到浓缩的Cr(VI)流分，所述流分具有比过滤的Cr(VI)溶液中存在的Cr多5-10倍的量的Cr；以及
i)回收浓缩的Cr(VI)流分。
33.通过权利要求32的方法所得的滤饼，其特征在于，所述滤饼含有Ni。
34.根据权利要求32的方法所产生的Cr(VI)流分，其中所述滤饼含有Cr。
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