申请日2014.11.04
公开(公告)日2016.05.11
IPC分类号C22B7/00; C22B15/00; C22B23/00; C22B19/30
摘要
本发明提供了一种含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，包括：将含重金属Cu、Co、Ni和Zn的废水渣在还原剂作用下焙烧得到焙砂;将所述焙砂在浸出剂和氧化剂作用下，浸出得到浸出渣和浸出液，所述浸出液包含Cu、Co、Ni和Zn元素;将所述浸出液加热蒸出NH3，得到含Cu、Co、Ni和Zn的沉淀物;将所述沉淀物用稀硫酸溶解得到含Cu、Co、Ni和Zn的硫酸盐溶液;将所述硫酸盐溶液萃取分离分别得到纯硫酸铜溶液、纯硫酸钴溶液、纯硫酸镍溶液和纯硫酸锌溶液。本发明的方法能有效地选择性提取重金属废水渣中的有害但有价的重金属，工艺除杂及分离工序简单，成本较低，得到的浸出渣基本不存在重金属污染。
权利要求书
1.一种含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，其特征在于，包括：
将含重金属Cu、Co、Ni和Zn的废水渣在还原剂作用下焙烧得到焙砂;
将所述焙砂在浸出剂和氧化剂作用下，浸出得到浸出渣和浸出液，所述浸出液包含Cu、Co、Ni和Zn元素;
将所述浸出液加热蒸出NH3，得到含Cu、Co、Ni和Zn的沉淀物;
将所述沉淀物用稀硫酸溶解得到含Cu、Co、Ni和Zn的硫酸盐溶液;
将所述硫酸盐溶液萃取分离分别得到纯硫酸铜溶液、纯硫酸钴溶液、纯硫酸镍溶液以及纯硫酸锌溶液。
2.如权利要求1所述的含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，其特征在于：所述浸出的过程中，所述浸出剂为NH3含量为90～150g/L的氨水与碳酸铵或氯化铵的混合溶液，所述氧化剂为氧气或者空气，所述焙砂和所述浸出剂的质量比为1:4～8，所述浸出的温度为50～70℃。
3.如权利要求1或2所述的含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，其特征在于：所述浸出的过程分为三段，第一段浸出的过程中，所述氧化剂的通入速率为2.5～3.5L/min，浸出时间为5～7h;第二段和第三段浸出的过程中，所述氧化剂的通入速率为1.5～2.5L/min，浸出时间为3～5h，所述浸出的方式为逆流浸出。
4.如权利要求1所述的含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，其特征在于：所述焙烧的过程中，所述还原剂为煤炭或者天然气，所述废水渣和所述还原剂的质量比为3～5:1，所述焙烧的过程在还原性气氛下进行。
5.如权利要求1或4所述的含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，其特征在于：所述焙烧的过程为连续的两段焙烧，第一段焙烧的温度为400～500℃，时间为2～4h;第二段焙烧的温度为800～900℃下，时间为1～3h。
6.如权利要求5所述的含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，其特征在于：经所述第二段焙烧处理后的所述废水渣通过2～4mol/L碳酸铵、氯化铵和硫酸铵溶液中的一种或者多种快速冷却，获得所述焙砂。
7.如权利要求1所述的含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，其特征在于：所述浸出渣先用1.5～2.5mol/L碳酸铵溶液进行洗涤，然后用纯水洗涤，洗水返回所述浸出液。
8.如权利要求1所述的含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，其特征在于：所述用稀硫酸溶解含Cu、Co、Ni和Zn的沉淀物的过程中，所述稀硫酸的浓度为H2SO4含量4～6mol/L。
9.如权利要求1所述的含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，其特征在于：所述萃取分离的过程中，先采用CP150萃取所述硫酸盐溶液，使Cu进入有机相，用H2SO4的浓度为4～5mol/L的稀硫酸作为反萃剂，反萃后得到纯硫酸铜溶液，并得到含有Zn、Co和Ni的第一萃余液，然后用P204萃取所述第一萃余液，使Zn进入有机相，用H2SO4的浓度为4～5mol/L的稀硫酸作为反萃剂，反萃后得到纯硫酸锌溶液，并得到第二萃余液，所述第二萃余液为含有Co和Ni的硫酸盐溶液，最后用P507萃取所述第二萃余液，分离Co和Ni，分别得到纯硫酸钴溶液和纯硫酸镍溶液。
10.如权利要求1所述的含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，其特征在于：所述加热蒸出的过程中得到的NH3用水吸收后返回至所述浸出剂中。
说明书
含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺
技术领域
本发明属于含重金属废水渣处理技术领域，具体涉及一种含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺。
背景技术
含有价重金属的废水渣通过适当方法进行处理，将其中的有价成分回收，可消除或降低废渣的重金属污染，实现废水渣的资源化利用。目前对于此类废渣的金属回收工艺，采用湿法回收处理方法，具体为：一般采用硫酸等无机酸作为浸出剂(如中国专利公开CN102925706A)，再对含有价金属的浸出液进行除杂、分离、提纯，实现金属的回收。但这种渣中钙镁等含量高，酸浸时会与有价金属一并浸出，使浸出液成分复杂，随后使浸出液的除杂、分离、提纯等生产工序增多，并增加了有价金属在各工序的损失。因此对于此类废渣，上述方法存在着酸消耗量高、工艺流程长、成本高、有价金属回收率低的缺点。
发明内容
本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，选择性提取重金属废水渣中的有害但有价的重金属。
为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：
一种含重金属废水渣的金属回收与综合利用工艺，包括：
将含重金属Cu、Co、Ni和Zn的废水渣在还原剂作用下焙烧得到焙砂;
将所述焙砂在浸出剂和氧化剂作用下，浸出得到浸出渣和浸出液，所述浸出液包含Cu、Co、Ni和Zn元素;
将所述浸出液加热蒸出NH3，得到含Cu、Co、Ni和Zn的沉淀物;
将所述沉淀物用稀硫酸溶解得到含Cu、Co、Ni和Zn的硫酸盐溶液;
将所述硫酸盐溶液萃取分离分别得到纯硫酸铜溶液、纯硫酸钴溶液、纯硫酸镍溶液和纯硫酸锌溶液。
本发明实施例通过上述的方法能够有效地选择性提取重金属废水渣中的有害但有价的重金属，工艺除杂及分离工序简单，成本较低，最终得到的浸出渣基本不存在重金属污染，合理易行，具备良好的环保效益和经济效益。