CN113181978A - 一种利用吸附后液对镍/钴离子交换树脂转型洗涤的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用吸附后液对镍/钴离子交换树脂转型洗涤的方法，利用吸附后液代替新水洗涤树脂，用吸附后液中的镁转型代替传统的氢氧化钠转型，在吸附时镁被镍/钴替换再次进入吸附后液外排，不影响树脂吸附容量和寿命，不增加新的外排水量，比传统工艺节约用水10~40倍的树脂体积，而且简化了操作流程，易于控制和实现，镁可以是体系自带的也可以是配入的。本发明解决了传统树脂吸附回收镍钴工艺用新水量大和产生废水量大的问题，可适应不同的体系，应用范围广，符合绿色发展理念，是一种高效清洁冶金新技术，具有良好的经济效益和环境效益，尤其在缺水地区或者环保要求较严格的地区，具有很好的推广应用前景。

Description

一种利用吸附后液对镍/钴离子交换树脂转型洗涤的方法
技术领域
本发明涉及有色金属湿法冶金技术领域，具体涉及一种利用吸附后液对镍/钴离子交换树脂转型洗涤的方法。
背景技术
在镍钴冶炼时，常采用阳离子交换树脂深度回收溶液中的镍或钴，树脂经过吸附-洗涤-解析-洗涤-再生转型-洗涤-吸附，如此反复，在次过程中洗涤时常采用自来水或去离子水，用新水量和产生废水量大是树脂吸附回收有价金属普遍存在的问题。解析后的洗涤得到的是酸性废水，再生是将解析后转化为H型的树脂转型为Na型，以便于进入下一个循环周期，最后的洗涤是将残余的碱脱除，洗涤至与吸附前液接近的pH值，保障在吸附过程中不影响体系。在此过程中产生大量的酸性废水、碱性废水，合计用水量是树脂体积的20~50倍。再生转型时需配置氢氧化钠稀溶液，终点难以控制，碱量不足造成树脂转型不完全，吸附容量减小；碱过量造成后续洗涤用水量增大。总之，洗涤和再生转型过程操作繁琐，控制困难，而且造成水资源浪费、成本升高，同时环保压力大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用吸附后液对镍/钴离子交换树脂转型洗涤的方法，优化传统树脂转型洗涤工艺流程，简化流程，节约树脂洗涤和再生时的新水量，减少废水量。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用吸附后液对镍/钴离子交换树脂转型洗涤的方法，该方法包括以下步骤：
a、树脂按照常规操作进行吸附-洗涤-解析，回收镍/钴，得到吸附后液、解析液和解析后树脂；
b、对解析后树脂采用自来水或去离子水洗涤，流速10~15BV/h，常温，直至出口溶液无色，出口溶液pH值2~3，洗水在下一周期循环利用，洗涤临近结束时切换新水，每次使用新水量为树脂体积的3~5倍，循环后洗水去解析工序配酸再利用；
c、调整a中吸附工序产出的吸附后液，使其pH值5~8，含镁1~10g/L，含钙＜1g/L；
d、用c调整后的吸附后液对b洗涤后的树脂进行转型洗涤，进液流速10~15BV/h，常温，洗至树脂出口溶液镁离子含量和pH值与进液相近，完成再生和洗涤，洗水外排，树脂转型为镁型。
进一步地，所述步骤a中吸附液体系可以是硫酸体系、氯化体系也可以是混酸体系。
进一步地，所述步骤c中的镁可以是体系自带的，也可以是配入硫酸镁，也可以是含钠的碱性溶液。
进一步地，所述步骤c中若钙离子过量，可以加入碳酸盐除去，以避免其转型时进入树脂，在解析时产生硫酸钙沉淀，影响产品质量和树脂寿命。
本发明中所述的钠型和镁型，指的是树脂上的待交换的离子，可以是钠离子也可以是镁离子，就是说树脂可以转换为不同的离子，然后再去与要吸附的离子进行交换。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：
本发明利用吸附后液代替新水洗涤树脂，用吸附后液中的镁或钠代替氢氧化钠对树脂进行转型再生，镁或钠在吸附时被镍/钴替换再次进入吸附后液外排，不影响树脂吸附容量和寿命，不增加新的外排水量，比传统工艺节约用水10~40倍的树脂体积，而且简化了操作流程，易于控制和实现，镁可以是体系自带的也可以是配入的，可适应不同的体系，应用范围广。
本发明可大量减少用水量和废水排放量，符合绿色发展理念，是一种高效清洁冶金新技术，具有良好的经济效益和环境效益，尤其在缺水地区或者环保要求较严格的地区，该方法具有很好的推广应用前景。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
某含钴硫酸体系溶液：Co 0.2g/L，Mg 3.2g/L，Ni 0.002 g/L，Cu 0.0002 g/L，Ca0.15 g/L，pH值为8。对该溶液进行吸附回收钴，具体包括以下步骤：
a、树脂按照常规操作进行吸附-洗涤-解析，回收钴；
b、对解析后树脂采用自来水或去离子水洗涤，流速10BV/h，常温，直至出口溶液无色，出口溶液pH值为2，洗水采用上一周期同一工序的洗水，洗涤临近结束时切换新水，使用新水量为树脂体积的3倍，循环后洗水去解析工序配酸再利用；
c、a中吸附工序产出的吸附后液，pH值8，含镁3g/L，含钙0.15g/L，无需调整；
d、用c调整后的吸附后液对b洗涤后的树脂进行转型洗涤，进液流速15BV/h，常温，洗至树脂出口溶液镁离子含量和pH值与进液相近，视为完成再生和洗涤，洗水外排，树脂转型为镁型。
e、洗涤再生过程使用新水量为树脂体积的3倍，无新增废水量。
实施例2
某硫酸和盐酸混合体系含镍溶液：Ni 0.8g/L，Mg 5.0g/L，Co 0.001g/L，Cu0.0001 g/L，Ca 0.13g/L，pH值 5。对该溶液进行吸附回收镍，具体包括以下步骤：
a、树脂按照常规操作进行吸附-洗涤-解析，回收镍；
b、对解析后树脂采用自来水或去离子水洗涤，流速10BV/h，常温，直至出口溶液无色，出口溶液pH值3，洗水采用上一周期同一工序的洗水，洗涤临近结束时切换新水，使用新水量为树脂体积的4倍，循环后洗水去解析工序配酸再利用；
c、a中吸附工序产出的吸附后液，pH值5，含镁4.9g/L、钙0.13g/L，无需调整；
d、用c调整后的吸附后液对b洗涤后的树脂进行转型洗涤，进液流速12BV/h，常温，洗至树脂出口溶液镁离子含量和pH值与进液相近，视为完成再生和洗涤，洗水外排，树脂转型为镁型。
e、洗涤再生过程使用新水量为树脂体积的4倍，无新增废水量。
实施例3
某含钴硫酸体系溶液：Co 0.18g/L，Mg 10g/L，Ni 0.002 g/L，Cu 0.0002 g/L，Ca0.2 g/L，pH 8。对该溶液进行吸附回收钴，具体包括以下步骤：
a、树脂按照常规操作进行吸附-洗涤-解析，回收钴；
b、对解析后树脂采用自来水或去离子水洗涤，流速15BV/h，常温，直至出口溶液无色，出口溶液pH值2，洗水采用上一周期同一工序的洗水，洗涤临近结束时切换新水，使用新水量为树脂体积的5倍，循环后洗水去解析工序配酸再利用；
c、a中吸附工序产出的吸附后液，pH值8，含镁9.8g/L、钙0.19g/L，无需调整；
d、用c调整后的吸附后液对b洗涤后的树脂进行转型洗涤，进液流速15BV/h，常温，洗至树脂出口溶液镁离子含量和pH值与进液相近，视为完成再生和洗涤，洗水外排，树脂转型为镁型。
e、洗涤再生过程使用新水量为树脂体积的5倍，无新增废水量。
实施例4
某盐酸体系含镍溶液：Ni 0.5g/L，Mg 0.2g/L，Co 0.001g/L，Cu 0.0001 g/L，Ca3g/L，pH 5。对该溶液进行吸附回收镍，具体包括以下步骤：
a、树脂按照常规操作进行吸附-洗涤-解析，回收镍；
b、对解析后树脂采用自来水或去离子水洗涤，流速15BV/h，常温，直至出口溶液无色，出口溶液pH值3，洗水采用上一周期同一工序的洗水，洗涤临近结束时切换新水，使用新水量为树脂体积的4倍，循环后洗水去解析工序配酸再利用；
c、a中吸附工序产出的吸附后液，pH值5，Ni＜0.0001g/L，Co＜ 0.0001g/L，Cu＜0.0001 g/L，Mg 0.2g/L、Ca 3g/L，加入钙离子摩尔比1:1.2的碳酸钠，去除溶液中钙，并配入氯化镁，使镁离子含量为5g/L；
d、用c调整后的吸附后液对b洗涤后的树脂进行转型洗涤，进液流速15BV/h，常温，洗至树脂出口溶液镁离子含量和pH值与进液相近，视为完成再生和洗涤，洗水外排，树脂转型为镁型。
e、洗涤再生过程使用新水量为树脂体积的4倍，无新增废水量。

Claims (5)

1.一种利用吸附后液对镍/钴离子交换树脂转型洗涤的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
a、树脂按照常规操作进行吸附-洗涤-解析，得到吸附后液、解析液和解析后树脂，然后对解析后树脂采用自来水或去离子水洗涤，流速10~15BV/h，常温，直至出口溶液无色，出口溶液pH值2~3，洗水在下一周期循环利用，洗涤临近结束时切换新水，每次使用新水量为树脂体积的3~5倍，循环后的洗水去解析工序配酸再利用，步骤a处理后，树脂上的基团为氢型；
b、调整步骤a中得到的吸附后液，使其pH值5~8，含镁离子1~10g/L，含钙离子＜1g/L；
c、用步骤b调整后的吸附后液对步骤a得到的解析后树脂进行转型和洗涤，进液流速10~15BV/h，常温，洗至树脂出口溶液镁离子含量和pH值与进液一致，完成再生和洗涤，树脂上的基团从氢型转为镁型，完成树脂再生。
2.根据权利要求1所述的一种利用吸附后液对镍/钴离子交换树脂转型洗涤的方法，其特征在于：所述步骤b中吸附后液的镁可以是系统本身自带，如果系统不含镁，配入硫酸镁。
3.根据权利要求1所述的一种利用吸附后液对镍/钴离子交换树脂转型洗涤的方法，其特征在于：所述步骤b中吸附后液为硫酸体系，或为氯化体系，或为混酸体系，含钙离子＜1g/L。
4.根据权利要求1所述的一种利用吸附后液对镍/钴离子交换树脂转型洗涤的方法，其特征在于：所述步骤a中树脂为吸附镍/钴的树脂，或为其它阳离子交换树脂。
5.根据权利要求1所述的一种利用吸附后液对镍/钴离子交换树脂转型洗涤的方法，其特征在于：所述步骤b中吸附后液为含钠废水，用氢氧化钠调整至碱性，树脂可转型为Na型。
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