CN116043031A - 一种金刚线含镍污泥处理方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及镍污泥处理技术领域，尤其涉及IPC C22B23领域，进一步的，涉及一种金刚线含镍污泥处理方法及其应用。包括以下步骤：(1)酸溶解：向金刚线含镍污泥中加入硫酸溶液，调节pH，充分搅拌使之溶解，然后过滤；(2)电解：将滤液加入提镍缸中，电解回收镍。本发明所采用的技术方案先将金刚线含镍污泥进行酸溶解，再进行电解，能够实现金刚线污泥中镍的回收，且处理方法环保、简单且高效，镍的回收率高达95％，实现镍的资源化回收。
Description
技术领域
本发明涉及镍污泥处理技术领域，尤其涉及IPC C22B23领域，进一步的，涉及一种金刚线含镍污泥处理方法及其应用。
背景技术
近年来，随着光伏产业的发展，硅片切割方向由原来的砂浆切割向金刚线切割发展，电镀金刚线的需求也越来越多；但在生产电镀金刚线的过程中，处理电镀废水后产生的污泥中含有大量的重金属，如镍、铜、铬等，如果不加以利用或妥善处理，不仅会对环境造成严重的危害，而且会对人体的健康产生危害。
传统含镍污泥的处理方法有2种：填埋和资源化利用。填埋需开挖地下土并修建大型防腐防渗池，占地面积大、泄露风险大，资源浪费。目前资源化例的处理方式主要有火法熔炼工艺、湿法提取工艺以及火法焙烧-湿法提取工艺。
中国专利CN 113322382 B公开了一种从含镍污泥中回收镍的处理方法，法，其步骤包括污泥高温煅烧、氨浸、硫化物沉淀铜、硫化物沉淀镍四个步骤，在硫化物沉淀铜的过程中额外添加破乳剂。通过采用上述方案，可以减少硫化物沉淀铜时因硫化铜析出颗粒过细而形成乳化状态，加快硫化铜颗粒的沉降，减少处理过程中对管路和过滤装置的影响；但该技术方案先采用煅烧，再使用氨体系溶液进行浸渍处理，还要加入破乳剂，破乳剂中的二氧化硅还需进行改性处理，虽然提高了处理效率，但是回收过程过于复杂。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种金刚线含镍污泥处理方法，在提高镍高效回收的同时实现镍回收工艺的简化。
本发明第一方面提供了一种金刚线含镍污泥处理方法，包括以下步骤：
(1)酸溶解：向金刚线含镍污泥中加入硫酸溶液，调节pH，充分搅拌使之溶解，然后过滤；
(2)电解：将滤液加入提镍缸中，电解回收镍。
优选的，所述金刚线含镍污泥的主要成分为氢氧化镍。
优选的，所述步骤(1)中金刚线含镍污泥和硫酸溶液的固液比(Kg/L)为1：(4～6)。
优选的，所述步骤(1)中硫酸溶液的体积浓度为10～20％。
优选的，所述步骤(1)中pH值为3～5。
优选的，所述步骤(1)中搅拌时间为1～3h。
优选的，所述步骤(2)中滤液的镍离子含量为60～90g/L。
优选的，所述步骤(2)中提镍缸内设有电源、阳极、阴极和电解液。
优选的，所述阳极和电源的正极相连；所述阴极和电源的负极相连。
优选的，所述阳极的材料为钛板。
优选的，所述阴极的材料为钛板或不锈钢板。
优选的，所述阳极和阴极的距离为100～300mm。
优选的，所述电解液为硫酸溶液。
优选的，所述硫酸溶液的体积浓度为10～20％。
优选的，所述硫酸溶液的pH为3～5。
优选的，所述步骤(2)电解过程中的电流密度为3～15A/dm2。
优选的，所述步骤(2)电解过程中的电流密度为6.5～9A/dm2。
优选的，所述步骤(2)电解过程中的电解温度为40～60℃。
优选的，所述步骤(2)电解过程中的电解温度为52±3℃。
优选的，所述步骤(2)电解过程中的电解时间为90～120h。
本发明中，先将金刚线含镍污泥进行酸溶解，再进行电解，能够实现金刚线污泥中镍的回收，且处理方法环保、简单且高效；尤其是控制金刚线含镍污泥和硫酸溶液的固液比(Kg/L)为1：(4～6)，硫酸溶液的体积浓度为10～20％，pH值为3～5，在不浪费资源的情况下，提高镍的浸出率；控制电解过程中的电流密度为6.5～9A/dm2，电解温度为52±3℃，进一步提高镍的回收率，镍的回收率高达95％；若电解过程中的电流密度低于6.5A/dm2，所需电解时间长；若电解过程中的电流密度高于9A/dm2时，电解时镍与滤液中的杂质可能会形成共析，使镍回收受到损失。
本发明的第二方面提供了上述金刚线含镍污泥处理方法的应用，将其应用于金刚线含镍污泥处理。
有益效果：本发明所采用的技术方案先将金刚线含镍污泥进行酸溶解，再进行电解，能够实现金刚线污泥中镍的回收，且处理方法环保、简单且高效，镍的回收率高达95％，实现镍的资源化回收。
具体实施方式
实施例1
实施例1提供了一种金刚线含镍污泥处理方法，包括以下步骤：
(1)酸溶解：向金刚线含镍污泥中加入硫酸溶液，调节pH，充分搅拌使之溶解，然后过滤；
(2)电解：将滤液加入提镍缸中，电解回收镍。
所述金刚线含镍污泥的主要成分为氢氧化镍，含镍量为4％。
所述步骤(1)中金刚线含镍污泥和硫酸溶液的固液比(Kg/L)为1：5。
所述步骤(1)中硫酸溶液的体积浓度为18％。
所述步骤(1)中pH值为4。
所述步骤(1)中搅拌时间为2h。
所述步骤(2)中滤液的镍离子含量为75g/L。
所述步骤(2)中提镍缸内设有电源、阳极、阴极和电解液。
所述阳极和电源的正极相连；所述阴极和电源的负极相连。
所述阳极的材料为钛板。
所述阴极的材料为不锈钢板。
所述阳极和阴极的距离为200mm。
所述电解液为硫酸溶液。
所述硫酸溶液的体积浓度为18％。
所述硫酸溶液的pH为4。
所述步骤(2)电解过程中的电流密度为8.3A/dm2。
所述步骤(2)电解过程中的电解温度为52±3℃。
所述步骤(2)电解过程中的电解时间为100h。
实施例2
实施例2提供了一种金刚线含镍污泥处理方法，包括以下步骤：
(1)酸溶解：向金刚线含镍污泥中加入硫酸溶液，调节pH，充分搅拌使之溶解，然后过滤；
(2)电解：将滤液加入提镍缸中，电解回收镍。
所述金刚线含镍污泥的主要成分为氢氧化镍，含镍量为4％。
所述步骤(1)中金刚线含镍污泥和硫酸溶液的固液比(Kg/L)为1：5。
所述步骤(1)中硫酸溶液的体积浓度为18％。
所述步骤(1)中pH值为4。
所述步骤(1)中搅拌时间为2h。
所述步骤(2)中滤液的镍离子含量为75g/L。
所述步骤(2)中提镍缸内设有电源、阳极、阴极和电解液。
所述阳极和电源的正极相连；所述阴极和电源的负极相连。
所述阳极的材料为钛板。
所述阴极的材料为不锈钢板。
所述阳极和阴极的距离为200mm。
所述电解液为硫酸溶液。
所述硫酸溶液的体积浓度为18％。
所述硫酸溶液的pH为3。
所述步骤(2)电解过程中的电流密度为7A/dm2。
所述步骤(2)电解过程中的电解温度为60℃。
所述步骤(2)电解过程中的电解时间为115h。
实施例3
实施例3提供了一种金刚线含镍污泥处理方法，其具体实施方式同实施例1，不同点在于，所述步骤(2)电解过程中的电流密度为16A/dm2。
实施例4
实施例4提供了一种金刚线含镍污泥处理方法，其具体实施方式同实施例1，不同点在于，所述步骤(2)电解过程中的电解温度为35℃。
性能测试：采用如下所述的公式计算实施例1～4镍的回收率，结果记录在表1。
镍回收率＝电解得到的镍板中镍的含量/金刚线含镍污泥中镍的含量×100％
测试结果：
表1：
| 镍回收率/％ | |
| 实施例1 | 95 |
| 实施例2 | 94 |
| 实施例3 | 90 |
| 实施例4 | 86 |
Claims (10)
1.一种金刚线含镍污泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)酸溶解：向金刚线含镍污泥中加入硫酸溶液，调节pH，充分搅拌使之溶解，然后过滤；
(2)电解：将滤液加入提镍缸中，电解回收镍。
2.如权利要求1所述的一种金刚线含镍污泥处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中金刚线含镍污泥的主要成分为氢氧化镍。
3.如权利要求1所述的一种金刚线含镍污泥处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中金刚线含镍污泥和硫酸溶液的固液比(Kg/L)为1：(4～6)。
4.如权利要求1所述的一种金刚线含镍污泥处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中pH值为3～5。
5.如权利要求1所述的一种金刚线含镍污泥处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中滤液的镍离子含量为60～90g/L。
6.如权利要求1所述的一种金刚线含镍污泥处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中提镍缸内设有电源、阳极、阴极和电解液。
7.如权利要求6所述的一种金刚线含镍污泥处理方法，其特征在于，所述阳极的材料为钛板；阴极的材料为钛板或不锈钢板。
8.如权利要求1所述的一种金刚线含镍污泥处理方法，其特征在于，所述步骤(2)电解过程中的电流密度为3～15A/dm2。
9.如权利要求1所述的一种金刚线含镍污泥处理方法，其特征在于，所述步骤(2)电解过程中的电解温度为40～60℃。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的金刚线含镍污泥处理方法的应用，其特征在于，将其应用于金刚线含镍污泥处理。
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