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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