[发明专利]电镀污泥回收铬、铜、镍和钴的工艺

说明书

一种电镀污泥回收铬、铜、镍和钴的工艺，通过将含有铬、铁、铜、镍和钴的电镀污泥溶于强酸溶液并过滤后得到含有铬、铁、铜、镍、钴离子的滤液，经稀释后采用分阶段梯度浓度缓慢加入碱溶液反应，滤液pH由2.0调至4.0形成氢氧化铬沉淀和含有铁、铜、镍、钴离子的滤液，通过向滤液中缓慢加入碱溶液至pH达到4.50并通入空气形成含铁沉淀以及含有铜、镍、钴离子的滤液；通过向滤液中分阶段梯度浓度缓慢加入NaHCO₃溶液反应，pH由4.5调至5.5形成碳酸铜沉淀以及含有镍、钴离子和少量铜的滤液；再依次通过离子萃取和油相经反萃，分别得到含铜溶液、含镍溶液和含钴溶液。本发明具有回收率高、工艺简单、节能环保等特点。

技术领域

本发明涉及的是一种重金属回收领域的技术，具体是一种电镀污泥回收铬、铜、镍和钴的工艺。

背景技术

现有电镀重金属污泥的资源化利用方法主要包括酸浸出法、氨浸出法、生物浸出法、焙烧浸出法、熔炼法等；如现有技术采用中低温碱性焙烧电镀污泥，将电镀污泥中的铬转化为Cr(VI)，回收铬酸盐，然而这种技术不仅回收率低，而且转化的Cr(VI)酸盐有毒有害，Cr(VI)会进一步进入反应后的污泥形成新的污染源，同时这种技术不利于进一步回收电镀污泥中的其他金属，如铜镍钴等。另一方面，电镀污泥来源复杂，重金属含量及存在形式各不相同，而现有技术多是聚焦于一种或少数几种重金属离子的回收，缺乏全面的、系统的、高效资源化利用的分离工艺，导致回收过程中产生新的污染或废弃物，因而重金属种类少、回收率低、杂质含量高、纯度低、二次污染重、成本高、操作复杂、运行不稳定等问题。

发明内容

本发明针对现有电镀污泥回收技术中重金属种类少、回收率低、杂质含量高、纯度低、二次污染重、成本高、操作复杂、运行不稳定等问题，提出一种电镀污泥回收铬、铜、镍和钴的工艺，具有回收率高、工艺简单、节能环保等特点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种电镀污泥回收铬、铜、镍和钴的工艺，通过将含有铬、铁、铜、镍和钴的电镀污泥溶于强酸溶液并过滤后得到含有铬、铁、铜、镍、钴离子的滤液，经稀释后采用分阶段梯度浓度缓慢加入碱溶液反应，滤液pH由2.0调至4.0形成氢氧化铬沉淀和含有铁、铜、镍、钴离子的滤液，通过向滤液中缓慢加入碱溶液至pH达到4.50并通入空气形成含铁沉淀以及含有铜、镍、钴离子的滤液；通过向滤液中分阶段梯度浓度缓慢加入NaHCO₃溶液反应，pH由4.5调至5.5形成碳酸铜沉淀以及含有镍、钴离子和少量铜的滤液；再依次通过离子萃取和油相经反萃，分别得到含铜溶液、含镍溶液和含钴溶液。

所述的分阶段梯度浓度缓慢加入碱溶液是指：分3～5阶段，每阶段NaOH加入的时间控制在2～4小时，第一阶段加入的NaOH浓度C₁为含量5％的NaOH溶液，随后各阶段浓度梯度的控制条件为0.4≤C_i/C_i-1≤0.8，其中i表示阶段数，各阶段溶液pH控制的增量为ΔpH≈2/n，n为总阶段次数；添加NaOH结束后搅拌过滤。

所述的分阶段梯度浓度缓慢加入NaHCO₃溶液是指：分3～5阶段，每阶段NaHCO₃加入的时间为2～4小时，第一阶段加入的NaHCO₃浓度C₁为含量5％的NaHCO₃溶液，随后各阶段浓度梯度的控制条件为0.4≤C_i/C_i-1≤0.8，其中i表示阶段数，各阶段溶液pH控制的增量为ΔpH≈1/n，n为总阶段次数；添加NaHCO₃结束后搅拌过滤。

所述方法，具体包括：

步骤1)重金属浸出：将电镀污泥溶于强酸溶液，搅拌反应，溶解pH值为2.0；过滤，使不溶性固体残渣与溶液分离，得到含有铬、铁、铜、镍、钴离子的滤液A；