[发明专利]一种含镁废水的重金属回收方法及硫化沉淀方法

说明书

本发明公开了一种含镁废水的重金属回收方法及沉淀方法，包括硫化沉淀步骤：向废水中加入硫化剂进行硫化沉淀，所述硫化剂包含第一硫离子源，第一硫离子源包括选自由硫代硫酸根源、硫化氢和单质硫构成的组合中的至少一种。根据本发明，通过使用包含选自硫代硫酸根源、硫化氢或单质硫的第一硫离子源(缓释硫离子源)的硫化剂，引入缓释硫化过程，使得硫离子释放得到缓冲，避免了硫离子大量产生而引起的过度反应，实现了硫化反应可控进行，使镁不易包夹在硫化沉淀颗粒内部，从而达到减少沉淀物的含镁杂质的效果。

技术领域

本发明总体涉及金属资源回收利用技术领域，更具体地，涉及一种含镁废水的重金属回收方法及硫化沉淀方法，特别是涉及含镁废水的钴/镍回收方法和硫化沉淀方法。

背景技术

钴是现代工业重要的原材料，尤其是钴酸锂电池正极材料的不可或缺的原料组成。

钴湿法冶炼会在中间品生产过程中添加大量氧化镁，使得中间品中镁质量分数较高，这样的中间品在国内使用硫酸进行反萃取的过程中，会产生大量高镁废水，这些高镁废水中含有大量镁离子和一定量的钴离子和镍离子。

由于镍、钴的高经济属性，这样的高镁废水具有很高的回收价值，希望从高镁废水中回收钴和镍。现有技术中废水中去除重金属或者回收重金属大多使用硫化沉淀法或利用重金属螯合剂。但对于高镁废水，现有的硫化沉淀法在生成硫化镍、硫化钴沉淀过程中很容易将镁带入沉淀渣，因此所获得的硫化镍、钴沉淀中含镁杂质过高，不具资源价值；重金属螯合剂法会将部分有机物引入到硫化沉淀中，同样也会影响硫化镍、钴料的资源化使用。现有实际产线采用的预处理+硫化沉淀处理高镁废水工艺，通过添加硫化钠控制硫化沉淀的终点pH，实现镍、钴元素的硫化沉淀，所得固体沉淀渣中镁杂质达到10～15％，很难返投生产系统或外售，只能做堆放处理。无论是从环境保护角度还是资源循环利用角度来看，该工艺都存在很大问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种含镁废水的重金属回收方法及含镁废水的硫化沉淀方法，以至少部分解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供一种含镁废水的重金属回收方法，包括：硫化沉淀步骤：向废水中加入硫化剂进行硫化沉淀，所述硫化剂包含第一硫离子源，第一硫离子源包括选自由硫代硫酸根源、硫化氢和单质硫构成的组合中的至少一种。

优选地，所述第一硫离子源为硫代硫酸根源，优选为硫代硫酸钠。

优选地，所述硫化剂还包括不同于第一硫离子源的第二硫离子源，所述第一硫离子源与所述第二硫离子源的摩尔比为1：12～1：4。

优选地，按所述第一硫离子源与所述第二硫离子源的摩尔比加入所述硫化剂，控制所述废水中的氧化还原电位在-100mV～0V范围内。

优选地，所述废水中的钴离子和镍离子的总摩尔量与所述硫化剂所提供的硫离子总摩尔量的摩尔比为1：1～1：1.6。

优选地，在向废水中加入硫化剂之后，还包括酸调pH值步骤：

加入酸调节所述废水的pH值为7-8，用以溶解沉淀物中可能含有的氢氧化镁。

优选地，在酸调pH值步骤之后，还包括提取沉淀物及洗涤步骤，其中洗涤沉淀物直至使用4倍于所述沉淀物质量的循环水中镁离子浓度不高于3g/L的程度。

优选地，在硫化沉淀步骤之前，还包括预处理步骤：向废水中加入液碱，调节所述废水的pH为3-4，以抑制后续步骤中产生硫化氢。

优选地，含钴、镍和镁的废水为钴冶炼废水，pH为1.0～2.5，主要成分为：Co2+为0.5～3.5g/L，Ni2+为0.5～3.5g/L，Mg2+为40～55g/L，SO42-为160～220g/L。

根据本发明的另一方面，还提供一种含镁废水的硫化沉淀方法，所述方法包括：