CN103924085A

CN103924085A - 利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法

Info

Publication number: CN103924085A
Application number: CN201410111803.4A
Authority: CN
Inventors: 洪燮平; 傅杰; 邵德忠
Original assignee: Ningbo Jintian Copper Group Co Ltd
Current assignee: Ningbo Jintian Copper Group Co Ltd
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: CN103924085B

Abstract

利用铜冶炼废酸从含重金属污泥中回收铜锌镍的方法，包括以下步骤：（1）浸出；（2）净化除杂；（3）萃取提铜-电积铜；（4）中和除铁；（5）萃取提锌-锌反萃液中和净化-电积锌；（6）萃取提镍-电积镍；（7）碱沉。本发明利用铜冶炼废酸从含重金属污泥中实现铜、锌、镍等有价金属分步回收，综合回收率达97%，并使污水和污泥达到排放标准，所得产品能直接作为铜材产品原料回用。同时实现了危险废弃物的本地化处理，集经济、环境和社会三种效益一体，具有广阔的应用前景。

Description

利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法

技术领域

本发明涉及一种利用铜冶炼废酸从含重金属污泥中回收铜、锌、镍金属的方法。

背景技术

铜生产过程中一些含金属粉尘、化合物会进入循环水系统，并最后在水处理污泥中富集。污泥中的重金属以氢氧化物形态存在，极易进入土壤和水体中，不当的储存会影响周边环境，造成二次污染，同时大量的铜、锌、镍等有价金属也流失，造成资源浪费。伴随着金属资源的短缺，以及对环境问题的重视，有关废物的资源化越来越受到关注。

铜冶炼过程中产生的铜冶炼废酸也面临着与重金属污泥类似的金属流失与环保问题。在铜电解过程中，随着反应的进行，生产将难以维持正常进行。因此，需要定时抽出部分上述电解液、补充新液以确保正常生产。对于抽出的电解液，为了尽可能减少金属流失，现有技术一般采取电积脱铜（铜离子浓度至2-5g/L）、深度脱铜（铜离子浓度达到0.3-0.5g/L）和浓缩析镍的工艺手段进行处理，得到阴极铜、黑铜和粗硫酸镍产品。这种处理方法存在以下4个问题：（1）深度脱铜和浓缩析镍需要耗费大量的电、热能耗。（2）所得黑铜和粗硫酸镍杂质含量高，只能作为廉价的原材料处置，金属价值往往不能很好体现。（3）浓缩后的废酸只能作为低价酸廉价处理，其中的大量有价金属不能有效利用。（4）搬运过程中也将不可避免地对环境产生影响。

CN103422119A公开了“一种利用含铜污泥生产阴极铜的方法”，CN1837381A公开了“从废电解液中提取精镍的高效工艺方法”，这些方法只针对单一废物进行金属的提取和精炼，利用铜冶炼废酸从金属污泥中分步回收多种金属的综合利用未见报导。

在金属资源短缺、环境污染严重的现状下，研究一种“以废冶废”回收金属的方法，既有利于保护环境，也有利于有价金属的回收利用,显得尤为迫切和重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收金属铜锌镍的方法，在回收有价金属同时达到环保的排放标准。

利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收金属铜锌镍的方法，通过以下几个步骤实现：（1）浸出；（2）净化除杂；（3）萃取提铜-电积铜；（4）中和除铁；（5）萃取提锌-锌反萃液中和净化-电积锌；（6）萃取提镍-电积镍；（7）碱沉。

该工艺步骤包括以含重金属的铜冶炼废酸为浸出剂对重金属污泥进行浸出、浸出液的净化除杂、萃取提铜-电极铜、中和除铁、萃取提锌-锌反萃液中和净化-电积锌、萃取提镍-电积镍、萃余液碱沉，先对铜冶炼废酸进行金属含量和硫酸含量分析，对重金属污泥进行含水量和金属含量分析后，将铜冶炼废酸作为浸出剂对重金属污泥进行浸出操作；将浸出后的浸出液在一定温度下采用活性炭吸附进行净化除杂处理，去除其中的有机物质；对吸附后的净化后液进行萃取提铜-电积铜操作；以碳酸钙为中和剂，双氧水为氧化剂对铜萃余液进行中和除铁操作；对除铁液进行萃取提锌-反萃液中和净化-电积锌操作；锌萃余液进行萃取提镍-电积镍操作；对镍萃余液进行碱沉处理。

所述铜冶炼废酸为铜电解液经电积脱铜后、深度脱铜前的溶液，其铜离子浓度为2~5g/L，硫酸浓度为200~250g/L；重金属污泥为未经脱水干化的新生污泥，其含水量为75~85%。

利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收金属铜锌镍的方法，包括以下步骤：

（1）、将含铜离子浓度2~5克/升、硫酸浓度200～250克/升的铜冶炼废酸与重金属污泥按固液比为10～12：1混合均匀，在室温中加入双氧水中和反应2～4小时，浸出终点pH值为1.5～2.5，过滤分离得浸出液备用；

（2）、将经（1）步得到的浸出液用活性炭在80～100℃中搅拌1～2小时，吸附浸出液中的有机物，净化除杂得到净化液备用；

（3）、将经（2）步得到pH为1.5～2.5的净化液用铜萃取剂按油/水液相比为1～2：1在室温下萃取铜，用铜电积产生的贫铜溶液作为反萃液加至得到的富铜有机相中进行反萃，得到富铜溶液经电积得阴极铜；

（4）、将经（3）步得到pH为0.5～1.5的铜萃余液加入碳酸钙，在80～100℃中和反应2～3小时并加入双氧水中和除铁，终点pH值为3.5～4.5，过滤除铁渣，得除铁滤液备用；

（5）、将经（4）步得到pH为3.5～4.5的除铁滤液用已皂化的锌萃取剂按油/水液相比为1～2：1萃取锌，萃取得到的富锌有机相液再用经电积锌产生的贫锌溶液为反萃液进行反萃，反萃得到富锌溶液用高锌烟尘中和、除杂，得到中性锌溶液经电积得阴极锌；

（6）、将经（5）步得到pH为2.0～3.0的锌萃余液用已皂化的镍萃取剂按油/水液相比为1～2：1萃取镍，萃取得的富镍有机相经一级反萃，得到的富镍溶液经电积得阴极镍；

（7）、将经（6）步萃取镍后pH为4.5～5.5的镍萃余液用碱中和沉淀，对镍萃余液中剩存的少量其他金属离子进行固化，控制pH值7.5～8.5，使滤液达到排放标准。

所述步骤（1）浸出过程中的双氧水的质量分数为30%的用量为浸出体系体积的2~3‰。

所述步骤（2）的活性炭用量为6~10g/L，粒度为100~200目。

所述步骤（3）中经反萃得到的富铜溶液经电积产生的贫铜溶液含硫酸160～170克/升，按油/水液相比为2：1作铜反萃液使用，经反萃后再生的萃取剂N902或M5640返回步骤（3）重复使用。

所述步骤（4）每升铜萃余液加入的碳酸钙5~10g，粒度为100~200目，反应过程中双氧水的质量分数为30%的用量为除铁体系体积的1~2‰。

所述步骤（5）中的高锌烟尘其含锌量为55~60%，铜含量<3%，镍、镉等杂质含量<0.1%，粒度为60~100目。

所述步骤（5）中经反萃得到的高锌溶液经中和、常规除杂后电积产生含硫酸160～170克/升的贫锌溶液按油/水液相比为2～5：1作锌反萃液使用，经反萃后产生的萃取剂P204再用碱皂化后返回步骤（5）重复使用。

所述步骤（6）经一级反萃得到的富镍溶液经电积产生的贫镍溶液按油/水液相比为1：15作一级反萃剂使用，一级反萃后得到的有机相与铜冶炼废酸进行二级反萃，得到再生镍萃取剂P507经碱皂化后返回步骤（6）重复使用。

所述步骤（6）中，通过控制一级反萃起始反应pH为2.0～2.1，反萃终点pH为3.8～4.2以实现镍离子和其他金属离子的高效分离，符合镍电积要求。

所述步骤（6）中对一级反萃产生的有机相以含铜离子浓度2~5克/升含硫酸200～250克/升的铜冶炼废酸为二级反萃液，对所述有机相中残留的铜、锌、镍金属离子进行二级反萃。

本发明的上述技术方案具有以下优点和效益：

1）本发明着眼于铜冶炼、加工行业中两种难处理的、同时又不可避免会生成的危险废弃物—铜冶炼废酸和重金属污泥，由于两者每年生成量巨大，因此，具有可观的金属回收价值，同时避免资源浪费；进行本地化处理，也可降低废物搬运过程中造成环境污染的风险。

2）本发明以铜冶炼废酸为浸出剂对重金属污泥进行浸出，利用废酸的酸性，避免处理重金属污泥时把硫酸作原料使用，既节约了硫酸又减少污水排放。对重金属污泥无需进行前期脱水、干化、焙烧等操作，减少设备的投入，降低生产成本。

3）本发明对铜冶炼废酸和重金属污泥中的有价金属进行同时浸出分步萃取回收，有利于提高萃取液中有价金属的浓度，提高萃取效率。避免了常规操作中深度脱铜、浓缩析镍等操作，在提高金属回收率的同时有效地降低了能耗。

4）本发明的污泥经浸出处理后，使污泥量减少一半以上，同时，铜、锌、镍等金属的浸出率达96%以上，污泥中重金属含量低于排放标准，降低了重金属污染环境的风险。

5）本发明工艺整体衔接良好，集成度高，对重金属污泥和废电解液中铜、锌、镍的综合回收率高于97%，同时达到了三者的有效分离，实现了金属价值的最大化。

6）本发明所得产品为电解铜、锌、镍，金属价值高，可作为产品直接出售，也可作为铜产品原料直接为企业回用。

附图说明

图1是本发明利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍金属方法的主体工艺路线。

图2是本发明利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍金属方法的具体工艺流程图。

具体实施方式

本发明基于湿法技术处理铜行业生产过程中产生的铜冶炼废酸和含重金属污泥，为进一步了解本发明内容，以下结合实施例对本发明作进一步详细描述，但本发明不仅仅局限于以下实施例。

实施例1：

按图1所示工艺进行操作。

本实施例中的铜冶炼废酸和重金属污泥中的主要金属离子含量如表1所示。

表1 实施例1中铜冶炼废酸和重金属污泥中主要元素含量

金属元素	Cu	Zn	Ni	Fe	Cr	Cd	As
								铜冶炼废酸中含量g/L	3.3	0.97	20.52	0.56	0.0019	0.0024	0.35
重金属污泥中含量g/kg	52.3	97.0	8.7	14.2	0.1	0.2	0.2

注：污泥试样含水量为80.4%，铜冶炼废酸中硫酸浓度为223g/L。

（1）、浸出

取上述含水量为80.4%的重金属污泥，以铜冶炼废酸为浸出剂，控制液固质量比为10:1进行浸出操作，在室温下搅拌反应4小时，搅拌速率100r/min；由于污泥中部分铜以0价或1价化学态存在，为确保铜的浸出率，浸出过程中加入氧化剂双氧水（质量分数为30%），其加入量为浸出体系体积的3‰；浸出反应的终点pH值为1.5～2.0；浸出后，经液固分离，得到浸出液和浸出渣；浸出渣进行水洗处理，将洗涤水收集储存，用于下次浸出操作。洗涤后的浸出尾渣（含水）质量为投入污泥总量（含水）的36.7%。浸出后的尾渣经测定含水量为48.3%，干渣中剩余铜0.14%，锌0.07%，镍0.037%。

（2）、净化除杂

由于污泥中含有大量的有机物质，这些有机物在浸出过程中部分进入浸出液中，从而影响萃取进程。为确保萃取进程的顺利进行，需对浸出液中的有机物进行吸附去除。采用粒度为100～200目的活性炭对步骤1所得浸出液进行吸附处理，活性炭用量为8g/L，在90^oC下搅拌吸附2小时，搅拌速率100r/min；吸附完成后经液固分离得到净化液。

（3）、萃取提铜-电积铜

萃取提铜-电积铜包括以下几个步骤：a)铜萃取。将步骤2所得pH为1.5～2.5净化液在室温下以相比O/A=1:1条件下进行二级逆流萃取操作，萃取有机相为商用铜特效萃取剂N902经260号溶剂油稀释配得，其中萃取剂N902的体积占比为20%；萃取混合时间为10min，搅拌速率75r/min，萃取终点的pH0.5~1.0，萃取分离后得到富铜有机相和铜萃余液。b）反萃。所得富铜有机相在室温下由电积铜产生的贫铜溶液反萃（其酸度为163g/L，铜含量34g/L），反萃相比O/A=2:1，反萃混合时间10min，搅拌速率75r/min，得富铜液和再生N902萃取相，再生N902萃取相返回至铜萃取操作。c）电积。上述富铜液经200目的活性炭吸附去除少量溶解的萃取有机相，随后以铅板（250×200×6mm）为阳极，纯铜板（250×200×6mm）为阴极，在槽电压2.5V，电流密度150A/m^2，条件下电积得到阴极铜；电积产生贫铜溶液返回作反萃用。

（4）、中和除铁

以碳酸钙为中和剂，在80^oC下对步骤3所得铜萃余液进行中和除铁操作，每升铜萃余液加碳酸钙5~10克，粒度为100～200目，碳酸钙加入过程中进行搅拌使反应均匀进行，搅拌速率100r/min，除铁反应2小时，反应过程中按除铁体系体积2‰的用量加入双氧水（质量分数为30%），使其中的亚铁离子氧化成三价，反应的终点pH值为4.5，液固分离后，得到除铁液和铁渣；铁渣进行水洗处理，所得洗涤液并入除铁滤液中；经除铁操作，砷、铬等杂质一同进入铁渣中，与液相分离。水洗后弃铁渣（含水）质量为投入污泥总量（含水）的12.5%，其水分含量为46.5%。

（5）、萃取提锌-锌反萃液中和净化-电积锌

萃取提锌-锌反萃液中和净化-电积锌包括以下几个步骤：a）萃取剂皂化：萃取前预先对萃取有机相进行氢氧化钠皂化处理，萃取有机相为商用萃取剂P204经260号溶剂油稀释配得，其中萃取剂的体积占比为20%。皂化采用氢氧化钠溶液（其中氢氧化钠质量分数为30%）进行均相皂化，皂化率为40%。b）锌萃取：将步骤4所得pH为4.5的除铁滤液与上述皂化有机相在相比为O/A=1:1条件下进行萃取操作，萃取混合时间10min，搅拌速率75r/min，控制萃取终点的pH为2.0~3.0，萃取分离得到富锌有机相和锌萃余液。c）反萃：所得富锌有机相由电积锌产生的贫锌溶液反萃（其酸度为161g/L，锌含量46g/L），反萃相比O/A=2:1，得富锌液和再生P204萃取相，其中P204萃取相返至皂化操作。d）中和除杂：上述富锌液经-200目的活性炭吸附去除少量溶解的萃取有机相；由于锌电积对杂质含量要求苛刻，因此需先对反萃液进行中和除杂操作。采用以含锌量为57.2%，铜含量2.3%，镍、镉等杂质含量<0.2%，粒度在60~80目间的高锌烟尘为中和剂进行中和。中和后的中性液体，经常规锌粉置换去除萃取过程机械夹带或微量萃取的杂质，以达到锌电积标准。e）电积：中性液经除杂后进入锌电积系统生产阴极锌，电积以铅板（250×200×6mm）为阳极，铝板（250×200×4mm）为阴极，在槽电压3V，电流密度500A/m²条件下进行；电积所得贫锌溶液返回至反萃操作。

（6）、萃取提镍-电积镍

萃取提镍-电积镍包括以下几个步骤：a）萃取剂皂化：萃取前预先对萃取有机相进行氢氧化钠皂化处理，萃取有机相为商用萃取剂P504经260号溶剂油稀释配得，其中萃取剂的体积占比为20%。皂化采用氢氧化钠溶液（其中氢氧化钠质量分数为30%）进行均相皂化，皂化率为60%。b）镍萃取：将步骤5所得pH为2.0~3.0的锌萃余液与上述皂化有机相在相比为O/A=1:1条件下进行萃取操作，萃取混合时间10min，搅拌速率75r/min，控制萃取终点的pH为4.5~5.5，萃取分离得到富镍有机相和镍萃余液。c）反萃：所得富镍有机相经二级反萃，其中一级反萃由电积镍产生的贫镍溶液为反萃液（镍含量52g/L，pH2.1），反萃相比O/A=1:15，一级反萃液反萃终点pH为3.8，得到富镍溶液和有机相。一级反萃分离所得有机相再以铜冶炼废酸（酸度223g/L）为反萃液进行二级深度反萃，反萃相比O/A=2:1；得到二级反萃液和再生P507萃取相，其中二级反萃液并入铜冶炼废酸用于重金属污泥的浸出操作，再生P507萃取相返至皂化作业。d）电积：富镍溶液经200目的活性炭吸附去除少量溶解的萃取有机相，随后以钛板（250×200×6mm）为阳极，镍板（250×200×4mm）为阴极，在槽电压2.0V，电流密度250A/m²条件下电积得到电解镍，电积所得贫镍溶液返至一级反萃操作。

（7）、碱沉

以碳酸钠为金属沉淀剂，控制反应的终点pH值为8.5，对步骤6所得镍萃余液中的少量剩余金属离子进行固化沉淀，经液固分离后，滤液中的铜、锌、镍、镉、铬砷等离子浓度均低于1mg/L。滤液经废水处理后排放，滤饼回收作为步骤4除铁中和用。

采用上述操作，铜、锌、镍的综合回收率均>97%。

实施例2：

本实施例中的铜冶炼废酸和重金属污泥中的主要金属离子含量如表2所示。

表2 实施例2中铜冶炼废酸和重金属污泥中主要元素含量

金属元素	Cu	Zn	Ni	Fe	Cr	Cd	As
								铜冶炼废酸中含量g/L	3.5	0.86	18.43	0.62	0.0017	0.0019	0.33
干污泥中含量g/kg	48.3	82.0	6.7	12.2	0.1	0.2	0.2

注：污泥试样含水量为81.2%，铜冶炼废酸中硫酸浓度为219g/L。

（1）、浸出

取上述含水量为81.2%的重金属污泥，以铜冶炼废酸为浸出剂，控制液固质量比为12:1进行浸出操作，在室温下搅拌反应3小时，搅拌速率100r/min；由于污泥中部分铜以0价或1价化学态存在，为确保铜的浸出率，浸出过程中加入氧化剂双氧水（质量分数为30%），其加入量为浸出体系体积的2‰；浸出反应的终点pH值为2.0~2.5；浸出后，经液固分离，得到浸出液和浸出渣；浸出渣进行水洗处理，将洗涤水收集储存，用于下次浸出操作。洗涤后的浸出尾渣（含水）质量为投入污泥总量（含水）的34.2%。浸出后的尾渣经测定含水量为47.6%，干渣中剩余铜0.23%，锌0.10%，镍0.042%。

（2）、净化除杂

由于污泥中含有大量的有机物质，这些有机物在浸出过程中部分进入浸出液中，从而影响萃取进程。为确保萃取进程的顺利进行，需对浸出液中的有机物进行吸附去除。采用粒度为100~200目的活性炭对步骤1所得浸出液进行吸附处理，活性炭用量为10g/L，在80^oC下搅拌吸附1小时，搅拌速率100r/min；吸附完成后经液固分离得到净化液。

（3）、萃取提铜-电积铜

萃取提铜-电积铜包括以下几个步骤：a)铜萃取：将步骤2所得净化液pH为1.5~2.5在室温下液相比O/A=2:1条件下进行二级逆流萃取操作，萃取有机相为商用铜特效萃取剂Acorga M5640经260号溶剂油稀释配得，其中萃取剂Acorga M5640的体积占比为25%；萃取混合时间为10min，搅拌速率75r/min，萃取终点pH为0.5~1.0，萃取分离后得到富铜有机相和铜萃余液。b）反萃：所得富铜有机相在室温下由电积铜产生的贫铜溶液反萃（其酸度为169g/L，铜含量30g/L），反萃相比O/A=5:1，反萃混合时间10min，搅拌速率75r/min，得富铜液和再生Acorga M5640萃取相，再生Acorga M5640萃取相返回至铜萃取操作。c）电积：上述富铜液经200目的活性炭吸附去除少量溶解的萃取有机相，随后以铅板（250×200×6mm）为阳极，纯铜板（250×200×6mm）为阴极，在槽电压2.5V，电流密度150A/m^2，条件下电积得到阴极铜；电积产生贫铜溶液返回作反萃用。

（4）、中和除铁

以碳酸钙为中和剂，在90^oC下对步骤3所得铜萃余液进行中和除铁操作，每升铜萃余液加碳酸钙5~10克，粒度为100~200目，碳酸钙加入过程中进行搅拌使反应均匀进行，搅拌速率100r/min，除铁反应3小时，反应过程中按除铁体系体积1‰的用量加入双氧水（质量分数为30%），使其中的亚铁离子氧化成三价，反应的终点pH值为4.2，液固分离后，得到除铁液和铁渣；铁渣进行水洗处理，所得洗涤液并入除铁液中；经除铁操作，砷、铬等杂质一同进入铁渣中，与液相分离。水洗后弃铁渣（含水）质量为投入污泥总量（含水）的10.8%，其水分含量为47.4%。

（5）、萃取提锌-锌反萃液中和净化-电积锌

萃取提锌-锌反萃液中和净化-电积锌包括以下几个步骤：a）萃取剂皂化：萃取前预先对萃取有机相进行氢氧化钠皂化处理，萃取有机相为商用萃取剂P204经260号溶剂油稀释配得，其中萃取剂的体积占比为25%。皂化采用氢氧化钠溶液（其中氢氧化钠质量分数为30%）进行均相皂化，皂化率为30%。b）锌萃取：将步骤4所得pH为4.2的除铁滤液与上述皂化有机相在相比为O/A=2:1条件下进行萃取操作，萃取混合时间10min，搅拌速率75r/min，控制萃取终点的pH为2.0~3.0，萃取分离得到富锌有机相和锌萃余液。c）反萃：所得富锌有机相由电积锌产生的贫锌溶液反萃（其酸度为168g/L，锌含量51g/L），反萃相比O/A=3:1，得富锌液和再生P204萃取相，其中P204萃取相返至皂化操作。d）中和除杂：上述富锌液经200目的活性炭吸附去除少量溶解的萃取有机相；由于锌电积对杂质含量要求苛刻，因此需先对反萃液进行中和除杂操作。采用以含锌量为58.6%，铜含量1.9%，镍、镉等杂质含量<0.2%，粒度在60~80目间的高锌烟尘为中和剂进行中和。中和后的中性液体，经常规锌粉置换去除萃取过程机械夹带或微量萃取的杂质，以达到锌电积标准。e）电积：中性液经除杂后进入锌电积系统生产阴极锌，电积以铅板（250×200×6mm）为阳极，铝板（250×200×4mm）为阴极，在槽电压3V，电流密度500A/m²条件下进行；电积所得贫锌溶液返回至反萃操作。

（6）、萃取提镍-电积镍

萃取提镍-电积镍包括以下几个步骤：a）萃取剂皂化：萃取前预先对萃取有机相进行氢氧化钠皂化处理，萃取有机相为商用萃取剂P504经260号溶剂油稀释配得，其中萃取剂的体积占比为25%。皂化采用氢氧化钠溶液（其中氢氧化钠质量分数为30%）进行均相皂化，皂化率为40%。b）镍萃取：将步骤5所得pH为2.0~3.0的锌萃余液与上述皂化有机相在相比为O/A=2:1条件下进行萃取操作，萃取混合时间10min，搅拌速率75r/min，控制萃取终点pH为4.5~5.5，萃取分离得到富镍有机相和镍萃余液。c）反萃：所得富镍有机相经二级反萃，其中一级反萃由电积镍产生的贫镍溶液为反萃液（镍含量73g/L，pH2.0），反萃相比O/A=1:15，一级反萃液反萃终点pH为4.2，得到富镍溶液和有机相。一级反萃分离所得有机相再以铜冶炼废酸（酸度219g/L）为反萃液进行二级深度反萃，反萃相比O/A=5:1；得到二级反萃液和再生P507萃取相，其中二级反萃液并入铜冶炼废酸用于重金属污泥的浸出操作，再生P507萃取相返至皂化作业。d）电积：富镍溶液经200目的活性炭吸附去除少量溶解的萃取有机相，随后以钛板（250×200×6mm）为阳极，镍板（250×200×4mm）为阴极，在槽电压2.0V，电流密度250A/m²条件下电积得到电解镍，电积所得贫镍溶液返至一级反萃操作。

（7）、碱沉

以氢氧化钠为金属沉淀剂，控制反应的终点pH值为8.0，对步骤6所得镍萃余液中的少量剩余金属离子进行固化沉淀，经液固分离后，滤液中的铜、锌、镍、镉、铬砷等离子浓度均低于1mg/L。滤液经废水处理后排放，滤饼回收作为步骤4除铁中和用。

采用上述操作，铜回收率>95%，锌和镍回收率均大于97%。

Claims

1.利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法，其特征包括以下步骤：

（1）、将含铜离子浓度2~5克/升、硫酸200～250克/升的铜冶炼废酸与重金属污泥按固液比为10～12：1混合均匀，在室温中加入双氧水中和反应2～4小时，浸出终点pH值为1.5～2.5，过滤分离得浸出液备用；

（5）、将经（4）步得到pH为3.5～4.5的除铁滤液用已皂化的锌萃取剂按油/水液相比为1～2：1萃取锌，萃取得到的富锌有机相液再用经电积锌产生的贫锌溶液为反萃液进行反萃，反萃得到富锌溶液用高锌烟尘中和除杂，得到中性锌溶液经电积得阴极锌；

2.根据权利要求1所述的利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法的方法，其特征在于所述步骤（1）浸出过程中双氧水的质量分数为30%的用量为浸出体系体积的2~3‰。

3.根据权利要求1所述的利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法的方法，其特征在于所述步骤（2）的活性炭用量为6~10g/L，粒度为100~200目。

4.根据权利要求1所述的利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法的方法，其特征在于所述步骤（3）中经反萃得到的富铜溶液经电积产生为含硫酸160～170克/升的贫铜溶液按油/水液相比为2：1作铜反萃液使用，经反萃后产生的萃取剂N902或M5640返回步骤（3）重复使用。

5.根据权利要求1所述的利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法的方法，其特征在于所述步骤（4）每升铜萃余液加入的碳酸钙5~10克，粒度为100~200目，反应过程中双氧水的质量分数为30%，用量为除铁体系体积的1~2‰。

6.根据权利要求1所述的利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法的方法，其特征在于所述步骤（5）中的高锌烟尘其含锌量为55~60%，铜含量<3%，镍、镉等杂质含量<0.1%，粒度为60~100目。

7.根据权利要求1所述的利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法的方法，其特征在于所述步骤（5）中经反萃得到的高锌溶液经中和、常规除杂后电积产生含硫酸160～170克的贫锌溶液按油/水液相比为2～5：1，作锌反萃液使用，经反萃后产生的萃取剂P204再用碱皂化后返回步骤（5）重复使用。

8.根据权利要求1所述的利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法的方法，其特征在于所述步骤（6）经一级反萃得到的富镍溶液经电积产生的贫镍溶液按油/水液相比为1：15作一级反萃剂使用，一级反萃后得到的有机相与铜冶炼废酸进行二级反萃，得到再生镍萃取剂P507经碱皂化后返回步骤（6）重复使用。

9.根据权利要求1所述的利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法的方法，其特征在于所述步骤（6）中，通过控制一级反萃起始反应pH为2.0～2.1反萃终点pH为3.8～4.2，以实现镍离子和其他金属离子的高效分离。

10.根据权利要求1所述的利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法的方法，其特征在于所述步骤（6）中对一级反萃产生的有机相以含铜离子浓度2~5克/升含硫酸200～250克/升的铜冶炼废酸为二级反萃液，对所述有机相中残留的铜、锌、镍金属离子进行二级反萃。