CN106636654B - 从含氟电解熔盐中回收金属镍的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从含氟电解熔盐中回收金属镍的方法,属于化工固废回收处理技术领域。所述的方法是将含氟电解熔盐破碎至10~100目,充分水洗后进行离心分离,然后对滤饼进行焙烧,得到金属镍氧化物,后经消解、沉淀除杂、过滤、加碱后得到氢氧化镍或镍盐。本发明的回收方法是以高含氟电解熔盐为原料,采用破碎‑‑洗涤分离‑‑焙烧‑消化‑沉淀的方法,对高含氟电解熔盐中的重金属镍进行资源化回收,并制得氢氧化镍或镍盐,具有消化液用量低、生产成本低的特点,同时能够有效去除氟离子、氨氮等杂质,得到的氢氧化镍或镍盐的纯度达95%以上,不含氟离子,工艺流程简洁,易操作。

Description

从含氟电解熔盐中回收金属镍的方法
技术领域
本发明涉及一种从含氟电解熔盐中回收金属镍的方法,属于化工固废回收处理技术领域。
背景技术
六氟化钨是目前钨的氟化物中唯一能稳定存在并被工业化生产的品种,其主要用于电子工业化学气相沉积(CVD)工艺原材料,用它制成WSi2时可用作大规模集成电路(LSI)配线材料。六氟化钨的工业合成方法是以金属钨粉与氟化剂,如三氟化氮或氟氮气化合而成。氟化剂通过电解的方法进行制备,随着电解过程的进行,阳极镍板会逐渐消耗而产生沉积,并与部分未反应的物料共同沉积于电解槽的底部,从而形成熔盐,其主要成分为镍、铁等金属和其含氟无机盐等。高含氟电解熔盐若不加以回收利用,既会增加生产成本,同时又将污染环境,对电解熔盐中金属镍的回收也有相关的文献报道,即主要采用的回收方法是通过对电解熔盐进行洗涤、消化及在强碱性条件下沉淀,达到提取并制备镍化合物的目的,该方法的酸液消耗量高、且会产生大量较高COD含量的污水,带来二次污染,不利于环保节约型社会的建设,因此,有必要对其回收方法进行进一步的优化和探索。
发明内容
本发明的目的是提供一种从含氟电解熔盐中回收金属镍的方法,解决了传统回收方法耗酸量高、不环保的问题,具有生产成本低、镍回收率高、节能环保的特点。
本发明所述的从含氟电解熔盐中回收金属镍的方法,是将含氟电解熔盐破碎至30~100目,充分水洗后进行离心分离,然后对滤饼进行焙烧,得到金属镍氧化物,后经消解、沉淀除杂、过滤、加碱后得到氢氧化镍或镍盐。
其中,优选地技术方案如下:
焙烧温度为500~900℃,焙烧时间为1~6h。
水洗时需满足洗涤液中氟离子的浓度≤0.1g/L,水洗可分一次或多次洗涤,洗涤液可循环使用,水洗方式可为溶解洗涤、喷淋洗涤或溶解洗涤与喷淋洗涤的有效组合。
消解所用消解剂为硝酸、次氯酸、高氯酸、双氧水中的任意一种或多种,也可以在其中加入硫酸或盐酸,硝酸、次氯酸、高氯酸、双氧水均属于具有氧化性的酸,能够将电解熔盐中的Fe2+氧化为Fe3+,以便后续在沉淀除杂工序对其进行分离。
沉淀除杂时所用沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙的固体粉末或溶液,沉淀除杂时调节溶液pH值为4.0~5.0,将其中的Fe3+及Cu2+进行沉淀去除。
加碱时所用物料为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的任意一种。
所述镍盐包括碳酸镍、碳酸氢镍、碱式碳酸镍等,但不限于以上几种。
含氟电解熔盐中的金属氟化物直接与强酸反应会生成难电离的氟化氢,阻碍H+与金属单质的反应,而本发明中先焙烧后消解的操作工序能够除去电解熔盐中的氟化氢铵,并将金属及金属氟化物氧化为金属氧化物,完全除去电解废渣中存在的氟,消解过程中无氟化氢生成。
本发明的有益效果如下:
本发明的回收方法是以高含氟电解熔盐为原料,采用破碎--洗涤分离--焙烧-消化-沉淀的方法,对高含氟电解熔盐中的重金属镍进行资源化回收,并制得氢氧化镍或镍盐,具有消化液用量低、生产成本低的特点,同时能够有效去除氟离子、氨氮等杂质,得到的氢氧化镍或镍盐的纯度达95%以上,不含氟离子,工艺流程简洁,易操作。
附图说明
图1是本发明的工艺流程简图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
从含氟电解熔盐中回收金属镍的方法如下:
将1000g含氟电解熔盐破碎至30目,充分水洗至洗涤液中氟离子的浓度≤0.1g/L,离心分离后对所得滤饼于500℃下焙烧6h,得到金属镍氧化物,对金属镍氧化物用稀硝酸进行消解,然后加入氢氧化钾溶液,与消解液中含有的少量Fe3+及Cu2+反应,生成沉淀,过滤后向滤液中加入适量碳酸钠,制得碱式碳酸镍,其纯度为97.2%。
实施例2
从含氟电解熔盐中回收金属镍的方法如下:
将1000g含氟电解熔盐破碎至60目,充分水洗至洗涤液中氟离子的浓度≤0.1g/L,离心分离后对所得滤饼于650℃下焙烧3h,得到金属镍氧化物,对金属镍氧化物用盐酸与次氯酸的混酸进行消解,然后加入氢氧化钙来沉淀消解液中含有的少量金属离子,过滤后向滤液中加入适量碳酸氢钠,制得碱式碳酸镍,其纯度为96.5%。
实施例3
从含氟电解熔盐中回收金属镍的方法如下:
将1000g含氟电解熔盐破碎至100目,充分水洗至洗涤液中氟离子的浓度≤0.1g/L,离心分离后对所得滤饼于900℃下焙烧1h,得到金属镍氧化物,对金属镍氧化物用硫酸与双氧水的混合液进行消解,然后加入氢氧化钠粉末来沉淀消解液中含有的少量Fe3+及Cu2+,过滤后向滤液中加入氢氧化钠溶液,制得氢氧化镍,其纯度为95.9%。

Claims (2)

1.一种从含氟电解熔盐中回收金属镍的方法,其特征在于:将含氟电解熔盐破碎至30~100目,充分水洗后进行离心分离,然后对滤饼进行焙烧,得到金属镍氧化物,后经消解、沉淀除杂、过滤、加碱后得到氢氧化镍或镍盐;水洗时需满足洗涤液中氟离子的浓度≤0.1g/L;沉淀除杂时所用沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾,加碱时所用物料为氢氧化钾、碳酸钠或碳酸氢钠中的任意一种;水洗分为一次或多次洗涤,洗涤液循环使用,水洗方式分为溶解洗涤、喷淋洗涤或溶解洗涤与喷淋洗涤的有效组合;含氟电解熔盐其主要成分为镍、铁金属和其含氟无机盐;先焙烧后消解的操作工序能够除去电解熔盐中的氟化氢铵,并将金属及金属氟化物氧化为金属氧化物,消解过程中无氟化氢生成;所述的消解所用消解剂为硝酸、次氯酸、高氯酸或双氧水中的任意一种或多种。
2.根据权利要求1所述的从含氟电解熔盐中回收金属镍的方法,其特征在于:焙烧温度为500~900℃,焙烧时间为1~6h。
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双氧水氢化废镍催化剂回收利用的研究;王玉强;《当代化工》;20060430;第35卷(第2期);第90-92页

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