CN117758069A - 一种处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有价金属回收领域，提供一种处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，将低品位的有价金属富集分离回收，提高了钼钒的回收率，也将低含量镍钴富集分离成为高品位镍钴原料，同时将残渣玻璃化，转化为无重金属溶出风险的固体废渣，并且能经济有效地处理低有价金属含量的催化剂废渣等危险废物；加入一定比例的萤石、石英石、石灰、氧化铁、硅酸钠、氧化镁、碳酸钠等作为助熔剂，增加熔融渣和合金的流动性，使得液态合金与熔融渣的分离更加彻底，有价金属的回收率更高，熔融渣中残余的有价金属含量更低。
Description
技术领域
本发明涉及有价金属回收领域，具体地说是一种彻底无害化处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺。
背景技术
含钼钒镍钴的工业废渣是指在工业生产过程中产生的含有钼、钒、镍和钴等元素的废弃物，通常与其他物质混合在一起，如矿石、矿渣、废弃材料等；工业废渣通常由冶金、化工、电子、钢铁等行业的生产加工形成，由于钼、钒、镍和钴的重要性和广泛应用以及重金属污染风险，工业废渣通常经过特殊处理进行回收利用，以减少环境污染和资源浪费。
目前对于钼含量和钒含量较高的废渣，常规处理工艺为焙烧法脱除其中的有机物，然后用钠化焙烧+湿法提取钼钒的方式将其中的钼钒提取出来，提取后的渣主体成分为氧化铝、氧化硅，并含有少量未提净的钼钒和低含量的镍钴等有价金属，这种废渣依然是有污染的工业重金属废渣。
中国专利公告号为：CN111534693A，一种冶炼废水沉淀渣的资源回收处理方法，将钒冶炼废水沉淀渣破碎细磨后与碳酸钠混合，之后在微波环境中进行短时焙烧，得到焙烧渣，之后焙烧渣进行超声波快速水浸，固液分离得到含钒、钼浸出液；上述发明提供的冶炼废水沉淀渣的资源回收处理方法，可以同时分离出钒和钼元素，且回收率高、纯度高，还有效缩短了沉淀渣的处理时间，提高了沉淀渣的处理量，不仅利于工业固废的无害化处理，还提供了一种新的钒、钼来源；但上述发明中，含有色金属固废渣采用传统钠化焙烧湿法，提取钼钒后的固废渣仍然含有少量未提净的钼钒(Mo+V2O5：0.5％～1.5％)和钴镍(Ni+Co：2％～4％)等金属元素，需要进一步处理，不能填埋；且钼钒品位较低(Mo+V2O5：<6％)的工业废渣采用传统钠化焙烧湿法工艺提取钼钒的经济效益差，如果将其填埋还具有溶出重金属离子污染地下水的风险。
综上，因此本发明提供了一种彻底无害化处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，以解决上述问题。
发明内容
本发明提供了一种彻底无害化处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，通过将工业废渣的主体成分，转化成完全无污染的无害化玻璃态固体渣，以解决现有技术中工业废渣经过处理后仍然存在污染的问题。
本发明具体的技术方案如下：
一种无害化处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，包括以下步骤：
S1，将含钼钒镍钴的工业废渣放入破碎机进行粗碎，使废渣分解成较小的碎片，再将废渣碎片放入球磨机进行细碎，使废渣碎片分解成颗粒，随后将废渣颗粒放入磁选机，分离出废渣颗粒中的磁性金属，包括钒、镍和钴，再将废渣颗粒放入重介质分选机，对含有钼、钒的金属进行分离；
S2，将废渣颗粒与助熔剂混合均匀，投入高温炉中进行熔炼，将废渣中的有机物和无机杂质烧制成玻璃态熔融渣，使镍钴和钼钒转为金属态，冷却后镍钴和钼钒形成多金属合金，玻璃态熔融渣形成玻璃体熔融水碎渣；
S3，将多金属合金放入破碎机和球磨机进行破碎和研磨，使多金属合金粉碎成小颗粒，随后加入碱液熔烧进行搅拌浸取，获得含有高品位钴镍渣和钼钒金属离子溶液；
S4，使用过滤器分离后，获得镍钴渣和含钼钒溶液；
S5，将含钼钒溶液中加入铵盐，使钒离子以偏钒酸铵形式沉淀，使用过滤器分离后，获得粗品偏钒酸铵和钼溶液，将粗品偏钒酸铵重新溶解并除磷，再对钒溶液进行净化、沉淀和脱水，获得偏钒酸铵产品；
S6，将钼溶液净化，酸化沉淀后形成钼酸，再对钼酸进行脱水、烘干，获得氧化钼产品；
S7，将镍钴渣进行酸浸，获得镍钴溶液和镍钴残余渣，镍钴残余渣返回熔炼，并对镍钴溶液进行萃取，最终获得硫酸镍和硫酸钴产品。
优选的一种技术方案，步骤S2中，所述高温炉的温度是1500-1700℃。
优选的一种技术方案，步骤S2中，所述助熔剂是1-20％的萤石、石英石、石灰、氧化铁、硅酸钠、氧化镁、碳酸钠中的4-5种。
优选的一种技术方案，步骤S5中，所述铵盐是12％硫酸铵。
优选的一种技术方案，步骤S5中，所述含钼钒溶液加入铵盐前，先将含钼钒溶液在80℃下加热一小时。
优选的一种技术方案，步骤S2中，所述高温炉进行熔炼时，去除浮在炉子上层的氧化铝。
优选的一种技术方案，步骤S3中，所述碱液是2-10％氢氧化钠溶液。
优选的一种技术方案，步骤S5中，所述粗品偏钒酸铵除磷的方式是加入硫酸镁生成磷镁酸盐沉淀，再将沉淀过滤分离。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明与传统工艺相比彻底完成了固体废渣的无害化处理，同时将低品位的有价金属富集(富集倍数10倍以上)分离回收，提高了钼钒的回收率，也将低含量镍钴富集分离成为高品位镍钴原料，同时将残渣玻璃化，转化为无重金属溶出风险的固体废渣，并且能经济有效地处理低有价金属含量的催化剂废渣等危险废物。
2.本发明加入一定比例的萤石、石英石、石灰、氧化铁、硅酸钠、氧化镁、碳酸钠中的4～5种助熔剂，增加熔融渣和合金的流动性，使得液态合金与熔融渣的分离更加彻底，有价金属的回收率更高，熔融渣中残余的有价金属含量更低。
3.本发明对多金属合金的碱法(氢氧化钠或碳酸钠)分离钼钒与钴镍工艺，与传统处理类似合金的酸法处理工艺相比，酸消耗大幅降低、成本低、效率高、设备投资少、有价金属回收率高，工艺更加环保。
附图说明
图1是本发明钼钒废催化剂湿法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明提供一种无害化处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，包括以下步骤：
S1，将含钼钒镍钴的工业废渣放入破碎机进行粗碎，使废渣分解成较小的碎片，再将废渣碎片放入球磨机进行细碎，使废渣碎片分解成颗粒，随后将废渣颗粒放入磁选机，分离出废渣颗粒中的磁性金属，包括钒、镍和钴，再将废渣颗粒放入重介质分选机，对含有钼、钒的金属进行分离；
S2，将废渣颗粒与助熔剂混合均匀，投入高温炉中进行熔炼，将废渣中的有机物和无机杂质烧制成玻璃态熔融渣，使镍钴和钼钒转为金属态，冷却后镍钴和钼钒形成多金属合金，玻璃态熔融渣形成玻璃体熔融水碎渣；
S3，将多金属合金放入破碎机和球磨机进行破碎和研磨，使多金属合金粉碎成小颗粒，随后加入碱液熔烧进行搅拌浸取，获得含有高品位镍钴渣和钼钒的金属离子溶液；
S4，使用过滤器分离后，获得镍钴渣和含钼钒溶液；
S5，将含钼钒溶液中加入铵盐，使钒离子以偏钒酸铵形式沉淀，使用过滤器分离后，获得粗品偏钒酸铵和钼溶液，将粗品偏钒酸铵重新溶解并除磷，再对钒溶液进行净化、沉淀和脱水，获得偏钒酸铵产品；
S6，将钼溶液净化，酸化沉淀后形成钼酸，再对钼酸进行脱水、烘干，获得氧化钼产品；
S7，将镍钴渣进行酸浸，获得镍钴溶液和镍钴残余渣，镍钴残余渣返回熔炼，并对镍钴溶液进行萃取，最终获得硫酸镍和硫酸钴产品。
实施例：
如图1所示，以含油废催化剂的无害化处理为例，首先将含油废催化剂高温焙烧脱油，形成高品位钼钒料和低品位钼钒料，随后对高品位钼钒料进行回转窑钠化焙烧，并加水固液分离，获得含镍钴渣和含钼钒溶液。
随后对含钼钒溶液进行除钒，获得除钒后钼溶液和粗品偏钒酸铵；随后对钼溶液进行净化，沉淀钼酸，并进行脱水和烘干，获得氧化钼产品；而对粗品偏钒酸铵进行重新溶解并除磷，获得净化后钒溶液，沉淀偏钒酸铵，进行脱水后，获得偏钒酸铵产品。
将低品位钼钒料和含镍钴渣制成球形，烧结烘干，放入矿热炉中熔炼，获得多金属合金和玻璃体熔融水碎渣；再将多金属合金粉碎制粉，使用碱法提取钼钒，获得含钼钒溶液和粗品氧化镍钴产品；对粗品氧化镍钴产品进行酸浸，提取镍钴，获得镍钴溶液和酸浸镍钴残余渣；再将镍钴溶液放入镍钴萃取系统，制成硫酸镍、硫酸钴产品；玻璃体熔融水碎渣销售给水泥厂，制成砂石砖等建筑材料。
本实施例在1700℃下对废催化剂进行熔炼，可回收93％的钼和91％的钴。
本发明的实施方式是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将含钼钒镍钴的工业废渣放入破碎机进行粗碎，使废渣分解成较小的碎片，再将废渣碎片放入球磨机进行细碎，使废渣碎片分解成颗粒，随后将废渣颗粒放入磁选机，分离出废渣颗粒中的磁性金属，包括钒、镍和钴，再将废渣颗粒放入重介质分选机，对含有钼、钒的金属进行分离；
S2，将废渣颗粒与助熔剂混合均匀，投入高温炉中进行熔炼，将废渣中的有机物和无机杂质烧制成玻璃态熔融渣，使镍钴和钼钒转为金属态，冷却后镍钴和钼钒形成多金属合金，玻璃态熔融渣形成玻璃体熔融水碎渣；
S3，将多金属合金放入破碎机和球磨机进行破碎和研磨，使多金属合金粉碎成小颗粒，随后加入碱液熔烧进行搅拌浸取，获得含有高品位镍钴的渣和钼钒的金属离子溶液；
S4，使用过滤器分离后，获得镍钴渣和含钼钒溶液；
S5，将含钼钒溶液中加入铵盐，使钒离子以偏钒酸铵形式沉淀，使用过滤器分离后，获得粗品偏钒酸铵和钼溶液，将粗品偏钒酸铵重新溶解并除磷，再对钒溶液进行净化、沉淀和脱水，获得偏钒酸铵产品；
S6，将钼溶液净化，酸化沉淀后形成钼酸，再对钼酸进行脱水、烘干，获得氧化钼产品；
S7，将镍钴渣进行酸浸，获得镍钴溶液和镍钴残余渣，镍钴残余渣返回熔炼，并对镍钴溶液进行萃取，最终获得硫酸镍和硫酸钴产品。
2.如权利要求1所述一种处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，其特征在于，步骤S2中，所述高温炉的温度是1500-1700℃。
3.如权利要求1所述一种处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，其特征在于，步骤S2中，所述助熔剂是1-20％的萤石、石英石、石灰、氧化铁、硅酸钠、氧化镁、碳酸钠中的4-5种。
4.如权利要求1所述一种处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，其特征在于，步骤S5中，所述铵盐是12％硫酸铵。
5.如权利要求1所述一种处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，其特征在于，步骤S5中，所述含钼钒溶液加入铵盐前，先将含钼钒溶液在80℃下加热一小时。
6.如权利要求1所述一种处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，其特征在于，步骤S2中，所述高温炉进行熔炼时，去除浮在炉子上层的氧化铝。
7.如权利要求1所述一种处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，其特征在于，步骤S3中，所述碱液是2-10％氢氧化钠溶液。
8.如权利要求1所述一种处理含钼钒镍钴的工业废渣并回收有价金属的工艺，其特征在于，步骤S5中，所述粗品偏钒酸铵除磷的方式是加入硫酸镁生成磷镁酸盐沉淀，再将沉淀过滤分离。
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