[发明专利]一种处理钴镍铜湿法冶金废水渣的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种处理钴镍铜湿法冶金废水渣的方法。

背景技术

在钴镍铜有色金属湿法冶金过程中不可避免地会产生工业废水，主要包括浸出废水、萃取废水、合成沉淀废水以及其它废水等。这些废水经过废水处理，其中所含金属主要以氢氧化物的形式沉淀出来形成废水渣(部分废水渣亦以污泥的形式沉淀沉积在废水池底部)。由于这些废水渣中含有钴、镍、铜和锌等有价金属，因此，如果处理不当将对环境造成二次污染，而不处理仅堆存将占用大量的土地以及将耗费资金来管理存放。

目前，处理这些废水渣存在的难题有：杂质含量高并且种类很多，钴镍铜锌等有价金属的品味相对较低且含量大致相当(按重量百分比计，通常钴含量低于0.3％，镍含量低于0.8％，铜含量低于1.0％)，含水量高(按重量百分比计，通常含水量高于70％)，成分复杂等，只有在与此相应的合适的浸出条件以及合理的分离技术下才能保证各有价金属最大程度地被回收，从而做到资源回收利用的最大化。若采取常规酸浸方法处理，处理量低，酸耗量太大，除杂以及各种有价金属分离困难，金属回收率低，并且由于萃取的废水中含有油份等有机物，这些油份也会对浸出和萃取造成影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种处理钴镍铜湿法冶金废水渣的方法。本发明方法能够用于处理各种含量成分不同的钴镍铜湿法冶金废水渣，尤其是适用于处理低品位的钴镍铜湿法冶金废水渣；通过提供合适的浸出条件以及合理的分离技术实现了分开回收钴镍铜锌锰等多种有价金属；相比常规酸浸方法，处理量大，成本低廉，金属回收率高，以及易于实施，适合于工业化生产。

本发明提供了一种处理钴镍铜湿法冶金废水渣的方法，包括以下步骤：

(1)高温焙烧：取钴镍铜湿法冶金废水渣，晾晒风化，置于回转窑或者马弗炉中于400～700℃温度下高温焙烧1～3小时，制得废水渣颗粒；

(2)酸浸：按固液比为1∶2～6取步骤(1)中废水渣颗粒投入酸溶液中还原浸出，调节pH值为0.5～1.0，于60～85℃温度下浸出1～3小时，过滤分离固液，分别收集滤液I和滤渣I；

(3)回收铜和锌：取步骤(2)中滤液I，调节pH值为0.5～1.0，按照铜和锌总摩尔数的1.5～2.0倍加入浓度为10～30％(质量分数)的硫化钠沉淀铜和锌，于50～70℃下反应1～3小时，过滤分离固液，分别收集滤液II和滤渣II，滤渣II用于回收铜和/或锌；

(4)除铁和铝：取步骤(3)中滤液II，按照铁离子摩尔数的1.1～2.0倍加入氧化剂，回调滤液II的pH值至3.5～4.0，过滤分离固液，分别收集滤液III和滤渣III；

(5)回收钴和锰：取步骤(4)中滤液III，加氨水调节pH值为8～10，随后按照钴和锰总摩尔数的1.0～1.5倍加入碳酸铵，于25～50℃温度下反应0.5～2小时，过滤分离固液，分别收集滤液IV和滤渣IV，滤渣IV用于回收钴和/或锰；

(6)回收镍：取步骤(5)中滤液IV用于回收镍。

步骤(1)中，本发明采用的钴镍铜湿法冶金废水渣取自工业钴镍铜湿法冶金地区，其中有价金属含量较低，例如，低品位的钴镍铜湿法冶金废水渣中，按重量百分比计，通常钴含量为0.1～0.3％，镍含量为0.1～0.8％，铜含量为0.1～1.0％。此外，钴镍铜湿法冶金废水渣中含有铁和铝等杂质。本发明所述钴镍铜湿法冶金废水渣亦包括以污泥形式沉淀沉积在废水池底部的废水渣。

钴镍铜湿法冶金废水渣经晾晒风化后形成一定粒度的细颗粒。随后将钴镍铜湿法冶金废水渣细颗粒置于回转窑或者马弗炉中于400～700℃温度下高温焙烧1～3小时，使得其中的有价金属氧化成高价态，同时使得其中的有机物挥发以及水分蒸发，从而富集废水渣中的钴镍铜等有价金属，制得废水渣颗粒。优选地，废水渣颗粒的粒径为5～30μm。

步骤(2)中，通过高浓度酸浸将废水渣颗粒中的有价金属浸出，高浓度酸浸有利于提高有价金属的浸出率。优选地，可以加入亚硫酸钠进行还原。调节pH值为0.5～1.0，于60～85℃温度下浸出1～3小时。过滤分离固液，收集滤渣为滤渣I，滤渣I返回至酸浸步骤。收集滤液为滤液I，滤液I进入下一步。优选地，酸溶液可以为硫酸、盐酸或硝酸。