DE19846093A1

DE19846093A1 - Metallic nickel is recovered from wastes, e.g. electroplating sludge, by dissolution as sulfate, precipitation as hydroxide, calcination to oxide and reduction with hydrogen

Info

Publication number: DE19846093A1
Application number: DE1998146093
Authority: DE
Inventors: Martina Von Ahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2000-04-13

Abstract

Metallic nickel recovery from wastes comprises dissolution as the sulfate, precipitation as the hydroxide, calcination to the oxide and reduction with hydrogen, is new. Metallic nickel is recovered from electroplating sludges or other wastes containing nickel and other non-ferrous metal(s) by dissolving the nickel as the sulfate, precipitating any other dissolved non-ferrous metal sulfate(s) and adding an alkali to precipitate nickel hydroxide which is then calcined to nickel oxide and reduced with hydrogen to metallic nickel.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von metallischem Nickel aus Galvanoschlämmen oder anderen nickelhaltigen Abfällen enthaltend mindestens ein weiteres Nichteisenmetall.The present invention relates to a method for Extraction of metallic nickel from galvanic sludge or other nickel-containing wastes containing at least one another non-ferrous metal.

Industrielle Rückstände wie Galvanikschlämme, Abfälle aus Röst- und Bearbeitungsprozessen etc. enthalten in vielen Fällen Nickel und andere Nichteisenmetalle in erheblichen Mengen. Wegen der durchweg äußerst geringen Konzentration ist die Gewinnung dieser Metalle mit Hilfe konventioneller Verfahren entweder sinnlos, zu kostspielig oder in Ermangelung geeigneter Abscheidungsme thoden durchweg auch praktisch unmöglich. Aus diesem Grunde werden die erwähnten Rückstände auch heute noch fast ausnahmslos als Sondermüll auf entsprechenden Deponien gelagert, wo sie mit Boden vermischt auf Dauer verbleiben.Industrial residues such as electroplating sludge, waste from roasting and machining processes etc. contain nickel in many cases and other non-ferrous metals in significant quantities. Because of the consistently extremely low concentration is the extraction of this Metals using conventional methods either pointless, too expensive or in the absence of suitable separation measures methods practically impossible. For this reason The residues mentioned are still almost without exception today stored as hazardous waste in appropriate landfills, where they Soil remains permanently mixed.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, aus diesen indu striellen Rückständen das Nickel wiederzugewinnen, und zwar als metallisches Nickel, wobei auch die übrigen Nichteisenmetalle nach Möglichkeit in eine Form gebracht werden, in der eine Wiederaufarbeitung möglich und sogar kostenmäßig interessant durchführbar ist. The invention has set itself the task of these indu to recover the nickel, as metallic nickel, including the other non-ferrous metals if possible, be brought into a form in which one Reprocessing possible and even interesting in terms of cost is feasible.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Nickel als Nickelsul fat in Lösung gebracht, das oder die ebenfalls als Sulfate lös lichen Nichteisenmetalle in an sich bekannter Weise gefällt und abgetrennt werden, aus den verbliebenen nickelhaltigen Lösungen das Nickel mittels Alkali als Nickelhydroxid gefällt, dieses durch Erhitzen in Nickeloxid überführt und dieses mittels Wasserstoff zu metallischem Nickel reduziert wird.This object is achieved in that the nickel as a nickel sulfate fat brought into solution, which also dissolves as sulfates Lichen non-ferrous metals in a manner known per se and be separated from the remaining nickel-containing solutions the nickel is precipitated by means of alkali as nickel hydroxide, this converted into nickel oxide by heating and this by means of Hydrogen is reduced to metallic nickel.

Da die meisten dieser Abfälle erhebliche Mengen an Kupfer enthalten, wird dieses vorzugsweise als Kupfersulfid gefällt und abgetrennt.Because most of this waste has significant amounts of copper contain, this is preferably precipitated as copper sulfide and separated.

Die verbliebene Lösung wird vorzugsweise mit Ammoniak versetzt, wobei beispielsweise Chrom in Form von Chrom-III-hydroxid ausge fällt und abgetrennt werden kann, während Nickel und Zink als Ammoniumkomplexsalze in Lösung gehen.The remaining solution is preferably mixed with ammonia, chromium in the form of chromium III hydroxide, for example falls and can be separated while nickel and zinc as Dissolve ammonium complex salts.

Diese Lösungen von Ammoniumkomplexsalzen werden vorzugsweise mit Natriumhydroxid zersetzt, wobei das freigesetzte Ammoniak wiedergewonnen und wiederverwendet werden kann. Bei dieser Zer setzung der Ammoniumkomplexsalze fällt Nickel als Nickelhydroxid aus und kann so abgetrennt werden, während beispielsweise Zink als Natriumzinkat wieder in Lösung geht. Aus dieser Natrium zinkat-Lösung kann das Zink beispielsweise als Sulfid gefällt und abgetrennt werden. Zinksulfid ist ein hochwertiges Pigment, welches bereits in dieser Form wiederverwendet werden kann.These solutions of ammonium complex salts are preferred decomposed with sodium hydroxide, the released ammonia can be recovered and reused. With this cer When ammonium complex salts are set, nickel falls as nickel hydroxide and can be separated while, for example, zinc as sodium zincate goes back into solution. For this sodium Zincat solution can precipitate the zinc as sulfide, for example and be separated. Zinc sulfide is a high quality pigment, which can already be reused in this form.

Das erfindungsgemäß als Zwischenprodukt erhaltene Nickelhydroxid wird erhitzt, wobei es in Nickeloxid überführt wird. Das Nickel oxid läßt sich mit Wasserstoff bei Temperaturen zwischen 180 und 950°C in metallisches Nickel überführen. Diese Reaktion ist beispielsweise in einer Wirbelschicht leicht und gut durchführ bar.The nickel hydroxide obtained as an intermediate according to the invention is heated, converting it to nickel oxide. The nickel oxide can be hydrogen at temperatures between 180 and convert to 950 ° C in metallic nickel. That reaction is for example, easily and well carried out in a fluidized bed bar.

Der für diese Reduktion des Nickeloxids aber auch gegebenenfalls der Reduktion der Sulfide notwendige Wasserstoff wird vorzugs weise gewonnen durch Umsetzung von Alkalihydroxiden mit Kohlen stoff und/oder Kohlenwasserstoffen und/oder Kohlenhydraten. Dieses Verfahren ist beispielsweise in der DE-C-33 13 889 der Anmelderin beschrieben.The one for this reduction of the nickel oxide may also be used the reduction of the sulfides necessary hydrogen is preferred Wisely obtained by reacting alkali hydroxides with carbons substance and / or hydrocarbons and / or carbohydrates. This process is described, for example, in DE-C-33 13 889 Applicant described.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit hervorragend einge setzt werden zur Aufarbeitung von Galvanikschlämmen aber auch noch von Abraum, Bodenaushub und anderen Rückständen, welche Nickel und Nichteisenmetalle enthalten. Es kann sogar der Boden aushub von Sondermülldeponien nach entsprechender Zerkleinerung und Extraktion mit Schwefelsäure diesem Verfahren zugänglich gemacht werden. Der extrahierte Rückstand wird dann vorzugsweise mit Wasser gewaschen bis sein pH-Wert zwischen 5,5 und 6,5 liegt. Danach wird er mit Branntkalk versetzt und in einer beheizten Förderschnecke auf eine Restfeuchte von 25 bis 30% entwässert. In dieser Form kann er zumindest als Füllmaterial und Baustoff verwendet werden.The method according to the invention can thus be used excellently are also used for processing electroplating sludge of overburden, excavated soil and other residues, which Contain nickel and non-ferrous metals. It can even be the floor excavation of hazardous waste landfills after appropriate shredding and extraction with sulfuric acid accessible to this process be made. The extracted residue is then preferred washed with water until its pH is between 5.5 and 6.5 lies. Then it is mixed with quicklime and in one heated screw conveyor to a residual moisture of 25 to 30% drained. In this form it can at least be used as a filler and building material can be used.

Der zur Fällung von Kupfer als Kupfersulfid notwendige Schwefel wasserstoff ist relativ preiswert und kann beim erfindungsgemä ßen Verfahren auch durch Reduktion des Kupfersulfids mit Wasser stoff weitgehend rückgewonnen werden, wobei dann metallisches Kupfer entsteht. Sofern Natriumzinkat als Sulfid ausgefällt wird und dieses als solches als Pigment verwertet wird, können die Kosten für zusätzlich zur Verfügung gestellten Schwefelwasser stoff ohne weiteres mit einkalkuliert werden.The sulfur required to precipitate copper as copper sulfide Hydrogen is relatively inexpensive and can be used according to the invention process also by reducing the copper sulfide with water Substance can be largely recovered, whereby then metallic Copper is created. If sodium zincate is precipitated as sulfide and this is used as such as a pigment, can Costs for additional sulfur water provided fabric can easily be factored in.

Wie bereits weiter oben erwähnt, kann auch der Ammoniak zur Ausfällung des Chrom-III-hydroxids durch Zersetzung der Am moniumkomplexsalze mit Natronlauge wiedergewonnen und erneut eingesetzt werden. Als weiteres Endprodukt entsteht beim erfin dungsgemäßen Verfahren vor allem Natriumsulfat und/oder Calcium sulfat, die ihrerseits wiederverwertbar oder leicht entsorgbar sind.As already mentioned above, ammonia can also be used Precipitation of the chromium III hydroxide by decomposition of the Am monium complex salts recovered with sodium hydroxide solution and again be used. The erfin produces another end product Process according to the invention, especially sodium sulfate and / or calcium sulfate, which in turn can be recycled or easily disposed of are.

Insgesamt bietet somit das erfindungsgemäße Verfahren ökologisch und ökonomisch wertvolle Möglichkeiten zur Wiederverwertung von Nickel und anderen Nichteisenmetallen aus Galvanoschlämmen sowie anderen diese Metalle enthaltenden Rückständen. Es ist eine weitere Ausgestaltung der bisher noch wenig genutzten Wasser stofftechnologie, die jedoch in vieler Hinsicht in der Lage ist, interessante Alternativen zur bisher durchgeführten Chemie zu bieten, zumal der Energieinhalt von Reststoffen enthaltend Kohlenstoff, Kohlenwasserstoffe oder Kohlenhydrate ausgenutzt wird.Overall, the method according to the invention thus offers ecological and economically valuable ways to recycle Nickel and other non-ferrous metals from electroplated slurries as well other residues containing these metals. It is one further design of the water that has so far been little used fabric technology, which in many respects is able to interesting alternatives to the chemistry previously carried out offer, especially since the energy content of residues Carbon, hydrocarbons or carbohydrates are used becomes.

Claims

1. A process for the production of metallic nickel from Gal vanoschlämmen or other nickel-containing wastes tend to contain at least one other non-ferrous metal, characterized in that the nickel is brought into solution as nickel sulfate, which or the non-ferrous metals which are also soluble as sulfates are precipitated and separated in a manner known per se the nickel is precipitated from the remaining nickel-containing solutions by means of alkali as nickel hydroxide, this is converted into nickel oxide by heating and this is reduced to metallic nickel by means of hydrogen.

2. The method according to claim 1, characterized in that the copper sulfate is precipitated as copper sulfide and separated becomes.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that chromium sulfate precipitates with ammonia as chromium III hydroxide and is separated using nickel and zinc as ammonium complexes go into solution.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the ammonium complex salts with sodium hydroxide are decomposed, the nickel being nickel hydroxide is precipitated and separated and the zinc as Sodium zincate goes back into solution.

5. The method according to claim 4, characterized in that the zinc is precipitated as sulfide and is separated off.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the sulfides with hydrogen to metals and hydrogen sulfide can be reduced.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the hydrogen is obtained from the Implementation of alkali hydroxides and carbon and / or Hydrocarbons and / or carbohydrates.