[发明专利]一种钴镍冶金废水渣的处理方法

摘要

本发明公开一种钴镍冶金废水渣的处理方法。焦炭来还原，从而将废水渣中的锌、锰、钴、镍、铜、铁等金属均还原为单质，而钙镁钠等不能被还原为单质，然后采用水洗，则钙镁钠溶解到热水中，从而实现了钙镁钠与其他金属的分离，然后再通过碱溶解，实现了锌与其他金属的分离，再经过酸溶解，由于铜粉的性质较为稳定，不与酸反应，从而得到铜粉，溶解的溶液采用黄钠铁矾法除铁后，采用高锰酸钾氧化，将锰离子氧化为二氧化锰，然后剩余的钴镍溶液经过均相沉淀制备制备镍钴二元沉淀。本发明流程短，工艺简单，且能够实现全组分的分离和回收，回收率高，且最终得到的产品纯度高，产品附加值大。

主权项

1.一种钴镍冶金废水渣的处理方法，其特征在于，为以下步骤：(1)预处理，将废水渣与焦炭粉混合，然后放入回转窑内，在温度为100‑350℃烘干，烘干至水份小于1％，然后放入破碎机内破碎至物料过80‑100目筛；(2)将步骤(1)过筛料装入匣钵内，然后放入还原炉内还原，还原温度为650‑850℃，还原时间为4‑5小时，然后经过破碎后过80‑100目筛；(3)将步骤(2)过筛料加入热纯水进行洗涤，洗涤温度为70‑85℃，同时维持洗涤过程的pH为7.5‑8，搅拌1.5‑2小时，然后过滤，得到第一滤液和第一滤渣，将第一滤液与P204萃取剂经过2级混合，将水相和有机相分离，有机相采用4‑5mol/L的盐酸溶液经过4‑5级逆流洗涤，收集洗涤液，将洗涤液经过浓缩结晶得到氯化镁晶体，然后将洗涤后的萃取有机相采用4‑5mol/L的盐酸溶液经过4‑5级逆流反萃得到反萃液，将反萃液经过浓缩结晶得到氯化钙晶体；(4)将步骤(3)第一滤渣加入5‑7mol/L的碱液，在温度为50‑70℃浸出2‑3小时后过滤，得到第二滤液和第二滤渣，第二滤液返回继续碱浸第一滤渣，富集至锌含量大于100g/L，氢氧根浓度低于1mol/L时，将此溶液通入CO₂至溶液的pH为7.5‑8,得到氢氧化锌沉淀，然后经过热纯水洗涤后烘干，经过破碎筛分后高温煅烧得到超细氧化锌粉末；(5)将步骤(4)的第二滤渣加入硫酸溶液进行溶解，溶解温度为75‑85℃，反应时间为2‑3小时，溶解过程搅拌转速为150‑200r/min，然后过滤，得到第三滤液和第三滤渣，第三滤渣经过真空烘干得到铜粉；(6)将第三滤液采用黄钠铁矾法来除铁，除铁后的溶液调节pH为2‑2.5,然后加入高锰酸钾溶液，加入的高锰酸钾的摩尔数与第三滤液中锰摩尔数之比为2.01‑2.05:1,高锰酸钾溶液的浓度为0.1‑0.15mol/L，加入高锰酸钾的时间为2‑3小时，反应温度为50‑65℃，搅拌速度为150‑200r/min，加完高锰酸钾继续搅拌反应30‑60min，然后过滤，得到第四滤液和第四滤渣，第四滤液加入钴溶液或者镍溶液调配至溶液中镍与钴的摩尔比为8:1.5,然后加入尿素溶液搅拌反应，升温至温度为105‑110℃，升温速度为30‑40℃/h，然后继续反应15‑30min后过滤，经过碱浸泡后热纯水洗涤，然后烘干、筛分、磁选后得到镍钴二元沉淀，用作镍钴铝酸锂正极材料的前驱体；(7)将步骤(6)得到的第四滤渣加入偏铝酸钠溶液，搅拌分散后，恒温至温度为35‑45℃，然后通入二氧化碳，降低至pH值为7.5‑8.5,pH值的降低速率为0.3‑0.5/h，搅拌速度为150‑250r/min,得到铝包覆的二氧化锰。