[发明专利]一种从粉煤灰或废渣中提取钒和镍的方法

权利要求书

1.一种从粉煤灰或废渣中提取钒和镍的方法，其特征在于：采用气化的有机溶剂加热气化后，与粉煤灰或废渣颗粒进行反应，生成金属络合物，再在一定的温度条件下，将金属络合物气化与粉煤灰或废渣颗粒的其它固体物质分离，然后再将气化的金属络合物与氢气一起充入一个反应器中进行还原反应，生成相应的金属和有机溶剂，实现金属回收的目的。

2.如权利要求1所述的从粉煤灰或废渣中提取钒和镍的方法，其特征在于：所述的与粉煤灰或废渣颗粒进行反应是首先采用一种气化的有机溶剂，将有机溶剂在一个加热至150～200℃的容器中气化，气化后的有机溶剂与恒温在200～300℃流化床中的粉煤灰或废渣颗粒反应0.5～2小时；有机溶剂与金属反应生成的金属络合物。

3.如权利要求2所述的从粉煤灰或废渣中提取钒和镍的方法，其特征在于：所述的有机溶剂与金属反应生成的金属络合物是在一定温度下有机溶剂中的一个或者两个官能团能够与粉煤灰/废渣中的特定的一种或者几种金属反应，但是不与别的物质产生化学作用；有机溶剂与金属反应生成的金属络合物，在一定的温度条件下，金属络合物气化与固体物质分离。

4.如权利要求3所述的从粉煤灰或废渣中提取钒和镍的方法，其特征在于：所述的粉煤灰/废渣需要在恒温加热的流化床中进行预处理，为了使粉煤灰/废渣在流化床中能够处于稳定的流化状态，需要充入辅助性气体如氮气等，有机溶剂气化后，与氮气一并充入流化床，特定的气化的有机溶剂能够选择性地与某几种金属化合物反应，从而使其从粉煤灰/废渣中分离出来。

5.如权利要求4所述的从粉煤灰或废渣中提取钒和镍的方法，其特征在于：所述的有机溶剂为有机螯合溶剂，包括乙酰丙酮或β-二酮二亚胺。

6.如权利要求1所述的从粉煤灰或废渣中提取钒和镍的方法，其特征在于：所述的从粉煤灰或废渣中提取钒和镍的具体工艺步骤如下：

1）为了减少物料颗粒随气体夹带及保持流化床内物料颗粒处于稳定的流化状态，首先需要将物料进行筛分，合适的颗粒粒度为+53-106μm；

2）将符合粒度要求的物料50-60g装入可控温的流化床中，并使温度控制在200～300℃；

3)将有机溶剂通过蠕动泵按照流量控制为0.2-0.4ml/m速度加入温控加热装置中，温度控制在150～200℃；

4)将40-100ml/m氮气通过加热装置后，将其充入流化床装置中，确保使流化床中的颗粒处于稳定的流化状态；

5)将气化后的有机溶剂载入流化床中，在200～300℃下反应0.5～2小时，有机溶剂将会与粉煤灰/废渣中的特定的化合物反应，生成金属络合物，主要反应方程式如下：

Ext气 + M(Matrix)固 → M(Ext)气 + Matrix固

如乙酰丙酮与氧化镍的反应 NiO + 2Hacac → Ni(acac)2 + H2O

6)反应生成的金属络合物在200～300℃下，将会以气化物的形式存在，将金属络合物的气化物充入特定的还原容器中，在250～350℃下，充入还原性气体氢气，金属络合物将被还原成金属和有机溶剂：

Ni(acac)2 + H2 → Ni + 2Hacac

7)有机溶剂可以通过冷凝回收或者直接将有机溶剂返回至流化床装置中与粉煤灰反应；

8)反应过程中残余的氮气和氢气可以循环至流化床装置中，用来维持流化床中的粉煤灰处于稳定的流化状态。

7.如权利要求6所述的从粉煤灰或废渣中提取钒和镍的方法，其特征在于：所述的步骤a的有机溶剂在一个加热至150～200℃的恒温加热容器中气化。

8.如权利要求6所述的从粉煤灰或废渣中提取钒和镍的方法，其特征在于：所述的步骤e采用的有机溶剂为弱酸性有机溶剂，pH值在6-6.8，与粉煤灰中的镍和钒发生化学反应，生成在一定温度下可气化的金属络合物；金属络合物在一定条件下可以与氢气反应，还原成可循环利用的有机溶剂及金属。

9.如权利要求8所述的从粉煤灰或废渣中提取钒和镍的方法，其特征在于：所述的再生的有机溶剂可以再次循环使用。