CN107142375A - 一种从合金废料中浸出镍钴的方法 - Google Patents

一种从合金废料中浸出镍钴的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从合金废料中浸出镍钴的方法。首先，将含有镍钴的块状合金废料装入电溶槽进行电溶，当电溶液中镍离子达到合适浓度后，将电溶槽中阳极泥和电溶液形成的固液混合物进行固液分离，获得镍钴富集液用于回收镍钴，通过电溶可将80％以上镍钴转入电溶液。阳极泥经常压酸浸，可将剩余镍钴全部浸出，浸出液经配制后可作为下次电溶的电溶液，滤渣作为回收稀有金属的原料，滤渣中镍钴含量均小于0.5％(质量百分数)。相比于传统方法即将合金块先雾化制粉再酸浸，本发明具有工艺简单、成本小、设备要求低、操作温度低、酸耗小、零污染等特点，为一种效率高、成本低、环境友好的方法。

Description

一种从合金废料中浸出镍钴的方法
技术领域
本发明属于有色冶金领域，涉及一种金属镍钴的浸出方法，特别是涉及一种从合金废料中浸出镍钴的方法。
背景技术
镍、钴是重要的战略储备金属，广泛应用于航空、军工、化工、电子等方面。我国是缺镍贫钴的国家，世界95％以上钴资源集中分布于刚果(金)、澳大利亚、古巴、赞比亚、新喀里多尼亚、俄罗斯和加拿大等国。随着经济的快速发展和高新技术的不断开发，镍、钴在现代工业中的应用范围不断扩大、需求量不断提高。
我国目前已成为世界上最大的镍钴消费国，但镍、钴矿产资源却日渐贫乏。综合开发利用各种含镍、钴的二次资源，是弥补我国一次矿产资源严重不足的一种有效途径和必然选择。
二次资源含镍钴的合金废料中镍钴含量均达1～60％，价值巨大。合金废料主要来源于：(1)合金制备过程中产生的冒口、刨屑、车屑等；(2)合金构件、零部件等铸造与锻造加工产生废料；(3)到达使用期限的合金构件、零部件。
从合金废料中回收镍钴的关键是如何将形状不规则的合金废料中的镍钴转移至溶液中。因此，浸出是从合金废料中回收镍钴的核心技术。
目前镍钴的浸出技术研究主要集中在从矿石或冶炼矿渣中浸出镍钴。从合金废料中浸出镍钴的研究很少，报道的浸出技术几乎全部是“雾化制粉——浸出”技术，该方法存在雾化制粉对设备要求高、能耗高、成本高等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种效率高、成本低、工艺简单、环境友好的从合金废料中浸出镍钴的方法。本发明所要解决的技术问题是如何从块状合金废料中高效地将金属镍钴转入溶液。
本发明所述的一种从合金废料中浸出镍钴的方法包括：
⑴电溶：以两个钛篮分别为阳极、阴极，以浓度为0.5～1.5mol/L酸溶液(x)为电溶液，首先将形状不规则的块状含镍钴合金废料装入阳极，并按液固比(电溶液的体积和加入的合金块的质量比)2～5:1通入电溶液淹没合金，然后开启直流电源进行电溶，当电溶液中镍离子浓度达到40～90g/L时，停止电溶。
⑵固液分离：电溶结束后，采用真空抽滤、板框压滤、自然沉降中一种对阳极泥和电溶液形成的固液混合物进行分离，获得阳极泥(b)作为下一步骤常压酸浸的原料，Ni、Co富集液(a)作为回收Ni、Co的原料。
⑶常压酸浸：以阳极泥(b)为原料，以浓度为1.0～3.0mol/L的酸溶液(y)为浸出剂，在液固比(即酸溶液(y)的体积与阳极泥(b)的质量之比)为1～4：1、浸出时间为1～4h、加热温度为60～90℃下进行浸出。
⑷固液分离：常压酸浸结束后，采用真空抽滤、板框压滤、自然沉降中一种进行固液分离，获得滤渣(c)作为回收稀有金属的原料、滤液(d)作为配制电溶液的原料，滤渣(c)中镍钴含量均小于0.5％(质量百分比)。
⑸固液分离：常压氧化酸浸结束后，采用真空抽滤、板框压滤、自然沉降中一种进行固液分离，获得滤渣(e)作为回收钨、钽、铪等稀有金属的原料、富铼滤液(d)作为回收铼的原料，滤渣(e)中铼含量小于0.5％(质量百分比)。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
⑴将300Kg形状不规则的块状合金废料，装入阳极钛篮，然后向电溶槽中加入1000L浓度为1mol/L硫酸酸溶液(x)作为电溶液，开启直流电源进行电溶，当电溶液中镍离子浓度达到50g/L时，停止电溶，获得阳极泥和电溶液形成的混合物。
⑵电溶结束后，板框过滤，获得阳极泥(b)作为下一步骤常压酸浸的原料，Ni、Co富集液(a)作为回收Ni、Co的原料。
⑶以阳极泥(b)为原料，以浓度为1mol/L硫酸酸溶液(y)为浸出剂，在液固比(即酸溶液(y)的体积与阳极泥(b)的质量之比)为3：1、反应温度为80℃、反应时间为3h下进行常压酸浸。
⑷常压酸浸结束后，真空抽滤，获得滤液(d)作为配制电溶液的原料，滤渣(c)作为回收稀有元素的原料。滤渣(c)中，镍含量为0.18％(质量百分比)、钴含量为0.25％(质量百分比)。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
⑴将300Kg形状不规则的块状合金废料，装入阳极钛篮，然后向电溶槽中加入1000L浓度为1.5mol/L硫酸酸溶液(x)作为电溶液，开启直流电源进行电溶，当电溶液中镍离子浓度达到70g/L时，停止电溶，获得阳极泥和电溶液的混合物。
⑵电溶结束后，沉降过滤，获得阳极泥(b)作为下一步骤常压 酸浸的原料，Ni、Co富集液(a)作为回收Ni、Co的原料。
⑶以阳极泥(b)为原料，以浓度为3mol/L盐酸酸溶液(y)为浸出剂，在液固比(即酸溶液(y)的体积与阳极泥(b)的质量之比)为3：1、反应温度为70℃、反应时间为4h下进行常压酸浸。
⑷常压酸浸结束后，真空抽滤，获得滤液(d)作为配制电溶液的原料，滤渣(c)作为回收稀有元素的原料。滤渣(c)中，镍含量为0.11％(质量百分比)、钴含量为0.19％(质量百分比)。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
⑴将300Kg形状不规则的块状合金废料，装入阳极钛篮，然后向电溶槽中加入1000L浓度为0.8mol/L硫酸酸溶液(x)作为电溶液，开启直流电源进行电溶，当电溶液中镍离子浓度达到85g/L时，停止电溶，获得阳极泥和电溶液混合物。
⑵电溶结束后，沉降过滤，获得阳极泥(b)作为下一步骤常压酸浸的原料，Ni、Co富集液(a)作为回收Ni、Co的原料。
⑶以阳极泥(b)为原料，以浓度为2mol/L硫酸溶液(y)为浸出剂，在液固比(即酸溶液(y)的体积与阳极泥(b)的质量之比)为2：1、反应温度为90℃、反应时间为2h下进行常压酸浸。
⑷常压酸浸结束后，板框过滤，获得滤液(d)作为配制电溶液的原料，滤渣(c)作为回收稀有元素的原料。滤渣(c)中，镍含量为0.19％(质量百分比)、钴含量为0.25％(质量百分比)。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种从合金废料中浸出镍钴的方法，其特征在于技术步骤如下：
⑴电溶：以两个钛篮分别为阳极、阴极，以一定浓度酸溶液(x)为电溶液，首先将形状不规则的块状含镍钴合金废料装入阳极，并按一定液固比(电溶液的体积和加入的合金块的质量比)通入电溶液淹没合金，然后开启直流电源进行电溶，电溶过程中大部分Ni、Co转入溶液，而稀有元素富集在阳极泥中；
⑵固液分离：电溶结束后，采用合适的固液分离方法，获得Ni、Co富集液(a)用于回收Ni、Co，阳极泥(b)作为下一步骤常压酸浸的原料；
⑶常压酸浸：常压下，以一定浓度酸溶液(y)为浸出剂，按一定液固比(酸溶液(y)的体积与阳极泥(b)的质量之比)、反应温度及反应时间进行浸出；
⑷固液分离：常压酸浸结束后，采用合适的固液分离方法，获得滤液(d)用于配制电溶液，滤渣(c)作为回收稀有金属的原料。
2.根据权利要求1所述的一种从合金废料中浸出镍钴的方法，其特征在于步骤⑴所述的合金是指含有镍、钴中一种或两种，还添加了其它金属元素如铝、铬、钨、钼、钽、铪等中一种或多种。所述的电溶液即酸溶液(x)为硫酸、盐酸、硝酸中一种或多种，其浓度为0.5～1.5mol/L；所述的液固比(电溶液的体积和加入的合金块的质量比)为2～5:1。
3.根据权利要求1所述的一种从合金废料中浸出镍钴的方法，其特征在于步骤⑵所述的固液分离方法为真空抽滤、板框压滤、自然沉降中一种。
4.根据权利要求1所述的一种从合金废料中浸出镍钴的方法，其特征在于步骤⑶所述的常压酸浸所采用的酸溶液(y)为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或多种，酸浓度为1.0～3.0mol/L，液固比(即酸溶液(y)的体积与阳极泥(b)的质量之比)为1～4：1，浸出时间为1～4h，加热温度为60～90℃。
5.根据权利要求1所述的一种从合金废料中浸出镍钴的方法，其特征在于步骤⑷所述的固液分离方法为真空抽滤、板框压滤、自然沉降中一种，所述滤渣中镍钴含量均小于0.5％(质量百分数)。
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