[发明专利]一种福美渣的回收利用方法

说明书

本发明提供一种福美渣的回收利用方法。采用硫化沉淀转化剂与福美渣发生液固相反应，不仅使其中稳定常数相对较小的福美金属盐沉淀转化为相应金属硫化物沉淀而易于后续分离，而且使相应的福美根转化为水溶的福美盐而分离，能够绿色、高效地回收有机成分福美根再利用，有效避免了该有机物对环境造成的危害。本发明优选将反应后经固液分离得到的固体渣经酸洗回收所含金属，尤其是回收其中高附加值的钴，实现了福美渣中的多种有色金属的分离、回收利用。

技术领域

本发明属于固废处理领域，具体涉及一种福美渣的回收利用方法。

背景技术

在湿法冶金工艺中，为了改进现有除杂工艺的不足，人们提出了一种新型除杂方法：有机物N，N二甲基二硫代氨基甲酸盐(福美盐)除杂法。

例如，电解锰生产过程中用福美钠沉淀除去Co、Ni、Cu等重金属离子，具有除杂效果好，沉淀易分离等优点。

另外，在湿法炼锌工艺中，随着锌以硫酸锌形式进入到浸出液中，其它杂质，如Cu、Cd、Co、Ni等元素也进入该溶液中。如果这些杂质含量过高，会对电锌过程和质量产生很大影响。为此，硫酸锌浸出液的净化是湿法炼锌最重要和必不可少的工序之一。传统的净化除钴镍工艺主要采用锌粉置换法，但随着锌精矿品质的下降，钴镍等杂质的含量越来越高，导致锌粉耗量大、蒸汽成本高、系统稳定性差、杂质易复溶以及过滤困难，且高钴原料下自产合金锌粉不能满足生产需求等问题逐渐显现出来。为此，利用福美盐净化硫酸锌浸出液得到快速发展和应用。

福美盐除杂过程中会产生大量的福美渣固废。这种废渣自身具有易燃、易爆的性质并含有有毒重金属镉、钴等，可导致对水生环境的长期不良影响，属于严格管控的危险固体废弃物，长期堆存具有一定的安全、环保隐患，必须予以妥善处理、处置。然而，目前由于没有有效的后续处理工艺，很多厂家将福美渣堆存放置，这不仅造成了资源的浪费，还存在占用土地资源，长期堆存造成一定的安全、环保隐患，必须予以妥善处理、处置。另一方面，这种福美渣含有锌、镉、钴、铜等金属资源，其中钴是价值很高的战略性有色金属，其在电池等新兴领域具有不可替代的作用，电解钴价格基本维持在约25-40万元/吨，甚至曾经一度达到80万元/吨。

近年来，福美渣回收利用工艺受到关注与报道。例如，专利文献CN110205482A公开了一种锌冶炼有机物除钴渣的综合回收方法；专利文献CN110358917A公开了一种处理福美钠钴渣的工艺方法。但是，这些工艺方法大部分关注有色金属的回收利用，例如采用直接煅烧的方法获得有色金属，或者采用酸溶解破坏除去其中有机物，然后分离回收获得有色金属，而对环境有危害的福美根有机物的回收利用却鲜有报道。

发明内容

针对上述技术现状，本发明旨在提供一种福美渣的回收利用方法，能够绿色、高效地回收福美根有机物，有效避免该有机物对环境造成的危害。

为了实现上述技术目的，本发明人经过大量实验探索后发现，福美盐(N,N-二甲基二硫代氨基甲酸盐)与多种金属离子反应形成的包含多种福美金属盐(例如福美钴(Co)、福美锌(Zn)、福美镉(Cd)等)的福美渣中，稳定常数相对较小的福美金属盐沉淀与含S^2-离子或能解离出S^2-离子的化合物或混合物混合时，可转化为相应金属硫化物沉淀，其中的福美根可转化为水溶的福美盐而分离回收，该含S^2-离子或能解离出S^2-离子的化合物或混合物可称为硫化沉淀转化剂，而稳定性更好的福美钴不会和硫化沉淀转化剂发生反应。

例如，当硫化沉淀转化剂为Na₂S时，反应方程式如下：

M(C₃H₆NS₂)₂+Na₂S＝＝MS↓+2NaC₃H₆NS₂，M指代金属，例如Zn、Cd等。