[发明专利]一种脱铜终液的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金工业废水资源化利用领域，具体涉及一种用沉镍药剂处理脱铜终液并回收制备镍盐和稀硫酸溶液的方法。

背景技术

脱铜终液是铜电解生产阴极铜过程中，分流出的部分电解原液经过净化脱砷锑铋、电积脱铜后得到的溶液，该溶液一般含镍10-30g/L、铜0.1-0.6 g/L、游离酸130-400g/L。例如某铜业公司电解车间每年需要处理的脱铜终液约8000m³，其脱铜终液成分全分析的平均含量（单位g/L）为：Cu 0.38，Pb 0.0065，Zn 1.12，Fe 1.12，Sb 0.077，Bi 0.095，Ni 20.28，As 0.74，H₂SO₄ 263.84。由于该脱铜终液液中含有超量的镍离子，若直接返回电解循环使用会影响阴极铜的质量，因此该溶液一般需要进行脱镍处理，使该脱铜终液中的镍浓度降到10g/L以下，以便满足电解液配置要求。

现有技术处理脱铜终液的方法大多是蒸发浓缩法，即采用电蒸发的方式将40℃左右的脱铜终液加热至170℃，将脱铜终液的含酸浓缩至1100g/L，使硫酸镍的溶解度降低，析出得到无定型硫酸镍。该方法由于生产粗硫酸镍的电蒸发工序耗电量较大，一般需待电解液中镍含量达到极限浓度时，才分流部分脱铜终液进行脱镍处理。其生产工艺为抽取一定体积的脱铜终液经泵送至高位槽，由高位槽连续自流入电热浓缩槽，电加热蒸发温度控制在170℃左右，蒸发后溶液含酸约1100g/L，由密闭式溢流连接管流入水冷结晶槽，经过冷却、结晶、过滤、分离等工序操作，最终得到粗硫酸镍产品。在实际生产中存在电能消耗大（加热时电耗达到32000kwh/t），蒸发罐内温度操作不易控制等情况，造成生产成本高、设备腐蚀较重、能源消耗较高、环境污染较大、经济成本较高、生产效率低下、硫酸镍产出率低等问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种用沉镍药剂处理脱铜终液并回收制备镍盐和稀硫酸溶液的方法，解决脱铜终液资源化利用问题，而且能够得到镍离子含量在10g/L以下满足电解液配置要求的稀硫酸溶液，同时制备得到含镍达20-40%的镍盐产品。

为满足上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种脱铜终液的处理方法，采用草酸作为脱铜终液原料的沉镍药剂，具体工艺为将草酸添加到铜电解液净化后的脱铜终液中，其中脱铜终液的主要成分含量为：镍10-30g/L、铜0.1-0.6 g/L、游离酸130-400g/L，经加热搅拌反应使沉镍试剂与脱铜终液中的镍离子结合形成不溶于稀硫酸的草酸镍盐沉淀，通过过滤得到镍含量为20-40%的草酸镍盐沉淀，并同时得到不带入外来杂质的稀硫酸溶液，其中稀硫酸溶液的酸浓度同铜电解初始溶液中游离酸浓度相当，可直接返回铜电解系统循环使用。

优选的，所述方法的具体步骤如下：

（1）试验用原材料：

脱铜终液为铜电解液经过电积脱铜后的酸性硫酸镍溶液，其主要成分含量为：镍10-30g/L、铜0.1-0.6 g/L、游离酸130-400g/L；

草酸；

聚丙烯酰胺絮凝剂；

（2）具体步骤：

a、将脱铜终液加入到耐酸反应容器中，溶液温度保持在20-100℃；

b、在上述溶液中加入草酸，草酸加入量为每升脱铜终液20-60g，然后搅拌，搅拌速率为120-180r/min，搅拌反应1-4h，使草酸溶解并与溶液的镍离子反应生成草酸镍；

c、在温度为20-60℃时，加入质量浓度为1-2%的聚丙烯酰胺絮凝剂，聚丙烯酰胺絮凝剂投加量为0.1-50mg/L，搅拌反应0.1-1h使其混合均匀，然后静置10-36h，使草酸镍沉淀物沉降完全；

d、将上述反应溶液过滤分离，沉淀物漂洗、干燥即得到镍含量为20-40%的草酸镍盐，过滤后的溶液为稀硫酸溶液，得到的稀硫酸溶液主要成分含量为：Cu≤0.2g/L，Pb≤0.003g/L，Zn≤0.02g/L，Fe≤0.05g/L，Sb≤0.055g/L，Bi≤0.08g/L，Ni≤8g/L，As≤0.8g/L，H₂SO₄： 130-400g/L，该溶液不带入外来杂质，且酸浓度同铜电解初始溶液中游离酸浓度相当，可直接返回铜电解系统循环使用。