申请日2015.06.09
公开(公告)日2015.09.23
IPC分类号C22B7/00; C22B15/00; C22B26/20; C22B34/32; C22B23/00
摘要
本发明公开了一种电镀污泥综合回收有价金属的方法，采取氨浸-酸浸联合工艺回收电镀污泥中的铜、镍和铬，首先采用氨浸液浸出电镀污泥中的铜和镍，用硫化钠沉淀回收铜，用氢氧化钠沉淀回收镍。再用硫酸浸出电镀污泥中的铬，采用碳酸钠沉淀回收铬，经处理后的废渣达到一般固体废弃物的标准。本发明的有益效果是回收电镀污泥中的效率高、成本低，不会造成二次污染。
摘要附图
权利要求书
1.一种电镀污泥综合回收有价金属的方法，其特征是按照以下步骤进行：
步骤1：采用氨浸液浸出电镀污泥中的铜和镍，浸出完成后经过滤，得到第一滤液和第一滤渣，第一滤液为含铜和镍的溶液，第一滤渣再进行处理;
步骤2：步骤1得到含铜和镍的溶液，加入硫化钠，反应生成硫化铜沉淀，经板框压滤机过滤得到第二滤液和第二滤渣，第二滤渣可作为铜精矿外售;
步骤3：将步骤2得到的第二滤液加入氢氧化钠，反应生成氢氧化镍沉淀，经板框压滤机过滤得到第三滤液和第三滤渣，第三滤渣可作为镍矿外售，第三滤液可作为氨浸液循环使用;
步骤4：将步骤1得到第一滤渣加入硫酸溶液进行酸浸处理，将第一滤渣中的铬以及少量的铜、镍、铁、钙等金属浸出出来，经过滤分离得到第四滤液和第四滤渣;第四滤渣为一般废弃物填埋处理;
步骤5：将步骤4得到的第四滤液加入碳酸钠，反应生成碳酸铬沉淀，经过滤得到第五滤液和第五滤渣，第五滤液主要组分为未反应完全的碳酸钠、硫酸根离子以及少量的金属离子，如铁、铜、镍等，经过处理排放，第五滤渣为铬渣回收处理。
2.如权利要求1所述的电镀污泥综合回收有价金属的方法，其特征是在所述步骤1中，所述氨浸液为氨水和硫酸铵混合溶液，其中氨水的质量百分比浓度为5～20%，氨水与硫酸铵的摩尔比为1:1～2:1。
3.如权利要求2所述的电镀污泥综合回收有价金属的方法，其特征是在所述步骤1中，浸出温度为20～50℃，浸出时间为60～150min。
4.如权利要求3所述的电镀污泥综合回收有价金属的方法，其特征是在所述步骤2中，加入硫化钠的量为理论计算量的1.05～1.3倍。
5.如权利要求4所述的电镀污泥综合回收有价金属的方法，其特征是在所述步骤2中，加入硫化钠后反应生成硫化铜沉淀的过程是升温至80～100℃后，搅拌20～60min，冷却至室温。
6.如权利要求5所述的电镀污泥综合回收有价金属的方法，其特征是在所述步骤3中，加入氢氧化钠调节溶液的PH值至11～13.5。
7.如权利要求6所述的电镀污泥综合回收有价金属的方法，其特征是在所述 步骤3中，加入氢氧化钠后反应生成氢氧化镍沉淀的过程是：升温至80～100℃后，搅拌20～60min，冷却至室温。
8.如权利要求7所述的电镀污泥综合回收有价金属的方法，其特征是在所述步骤4中，所述硫酸的质量百分比浓度为10～30%，酸浸温度为30～80℃，浸出时间为30～120min。
9.如权利要求8所述的电镀污泥综合回收有价金属的方法，其特征是在所述步骤5中，碳酸钠的加入量为理论量的1.1～1.5倍。
10.如权利要求9所述的电镀污泥综合回收有价金属的方法，其特征是在所述步骤5中，碳酸钠加入后反应生成碳酸铬沉淀的过程是：升温至80～100℃后，搅拌20～60min，冷却至室温。
说明书
一种电镀污泥综合回收有价金属的方法
技术领域
本发明属于湿法冶金综合回收技术，具体涉及一种电镀污泥综合回收有 价金属的方法。
背景技术
电镀污泥是指电镀废水处理后产生的污泥和镀槽淤泥，被列入国家危险 废物名录，属于第十七类危险废物。
电镀污泥中含有大量重金属且难以降解，如果在回收过程中处置不当或者 未加处理直接填埋，将会给环境带来更大的危害。同时，电镀污泥中的重金 属又是金属资源，可以加以回收利用，变废为宝。以某电镀厂的电镀污泥为 例，各种金属含量分别为：Ni含量为5～8%、Cu含量为5～8%、Cr含量为5～ 10%。一般来说镍矿石中镍含量达到2%就具备了开采条件，可见电镀污泥回 收利用价值极高。处置电镀污泥回收有价金属，即可以最低限度的降低环境 污染，又可以最大限度的节约资源。因此，对电镀污泥进行科学、安全的处 置显得尤为重要。
但是目前由于我国电镀厂规模小且比较分散，经过化学沉淀后的污泥大多 是混合污泥，而且不同厂家的电镀污泥化学成分差异较大，这给回收有价金 属增加了一定的难度。目前，对于电镀污泥的主要处理方法：
(1)火法冶金法，中国专利CN103667714A采用火法冶金法法综合回收 电镀污泥中的有价金属，该专利主要是回收电镀污泥中的铜和锌。其原理是 用煤炭在高温下将电镀污泥中的铜、铅和锌还原成单质形态，再升温，利用 锌和铅的沸点相对较低，将锌和铅气化而除掉，而且将六价铬(CrO3)还原 成毒性较低的三价铬(Cr2O3)留在冶炼炉渣中，同时得到粗铜。该法虽然很好 的回收了电镀污泥中的铜，但是还存在工艺复杂、设备要求高、能耗较高等 缺点。
(2)火法-湿法联合工艺，陈娴、程洁红和周全法等人采用火法-湿法联 合工艺回收电镀污泥中的铜，其方法是先将电镀污泥和煤粉混合在高温下焙 烧，焙烧后用硫酸溶液浸出焙烧渣，将铜分离出来，而后用LIX973-磺化煤油 萃取浸出液中的铜，再用硫酸溶液反萃得到硫酸铜溶液，最后蒸发浓缩、结 晶得到硫酸铜产品。
(3)湿法冶金法，中国专利CN 102417987A采用“电镀污泥酸分解-浸出 液净化除铬铁-P204除杂-P507富集-浓缩结晶”工艺回收电镀污泥中的镍 和铜。该法存在处理过程中多次采用萃取进行分离富集，导致生产过程中产 生含有机物废水的缺点。
(4)微生物法，中国专利CN102719657A通过筛选和驯化获得能耐高浓 度重金属的氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌，在一定条件下，将氧化亚铁硫 杆菌和氧化硫硫杆菌分别与电镀污泥一起混合，进行生物淋滤分别得到含铜 浸出液和含镍浸出液，对铜浸出液经除杂后进行电积，可回收得到铜，对含 镍浸出液经除杂后进行电积，可回收得到镍。该法存在氧化亚铁硫杆菌和氧 化硫硫杆菌驯化、培养周期较长，微生物菌的适用条件比较苛刻、处理周期 也比较长等缺点。
(5)固化/稳定化，贾金平、杨骥和孟超等人采用水泥固化/稳定化电镀 污泥去得了较好的效果，用水泥固化的电镀污泥在毒性浸出实验中显示：铬 基本上不浸出，铜、锌和镍有浸出但都符合国家相关标准。但该法没有回收 其中的有色金属，导致资源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种综合回收电镀污泥中有价金属的方法，解决 了现有技术成本高、收率低，且会造成二次污染的问题。
为了实现本发明的上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种电镀污泥综合回收有价金属的方法，按照以下步骤进行：
步骤1：采用氨浸液浸出电镀污泥中的铜和镍，浸出完成后经过滤，得到 第一滤液和第一滤渣，第一滤液为含铜和镍的溶液，第一滤渣再进行处理;
步骤2：步骤1得到含铜和镍的溶液，加入硫化钠，反应生成硫化铜沉淀， 经板框压滤机过滤得到第二滤液和第二滤渣，第二滤渣可作为铜精矿外售;
步骤3：将步骤2得到的第二滤液加入氢氧化钠，反应生成氢氧化镍沉淀， 经板框压滤机过滤得到第三滤液和第三滤渣，第三滤渣可作为镍矿外售，第 三滤液可作为氨浸液循环使用;
步骤4：将步骤1得到第一滤渣加入硫酸溶液进行酸浸处理，将第一滤渣 中的铬以及少量的铜、镍、铁、钙等金属浸出出来，经过滤分离得到第四滤 液和第四滤渣;第四滤渣为一般固体废弃物填埋处理;
步骤5：将步骤4得到的第四滤液加入过量的碳酸钠，反应生成碳酸铬沉 淀，经过滤得到第五滤液和第五滤渣，第五滤液主要组分为未反应完全的碳 酸钠、硫酸根离子以及少量的金属离子,如铁、铜、镍等，经过处理排放，第 五滤渣为铬渣回收处理。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤1中，所述氨浸液为氨水和 硫酸铵混合溶液，其中氨水的质量百分比浓度为5～20%，氨水与硫酸铵的摩 尔比为1:1～2:1。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤1中，浸出温度为20～50℃， 浸出时间为60～150min。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤2中，加入硫化钠的量为理 论量计算的1.05～1.3倍。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤2中，加入硫化钠后反应生 成硫化铜沉淀的过程是升温至80～100℃后，搅拌20～60min，冷却至室温。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤3中，加入氢氧化钠调节溶 液的PH值至11～13.5。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤3中，加入氢氧化钠后反应 生成氢氧化镍沉淀的过程是：升温至80～100℃后，搅拌20～60min，冷却至 室温。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤4中，所述硫酸的质量百分 比浓度为10～30%，酸浸温度为30～80℃，浸出时间为30～120min。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤5中，碳酸钠的加入量为理 论量计算的1.1～1.5倍。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤5中，碳酸钠加入后反应生 成碳酸铬沉淀的过程是：升温至80～100℃后，搅拌20～60min，冷却至室温。
本发明的优点在于：回收电镀污泥中的中的铜、镍、铬等有价金属，具 有较高的经济效益和环境效益。
