申请日2011.11.25
公开(公告)日2012.04.04
IPC分类号C22B7/00; C22B23/00; C22B3/40; C22B3/06
摘要
本发明涉及一种从电镀污泥中回收镍的方法，包括以下步骤：混酸浸出电镀污泥中含有的重金属;调节pH值，加入复合萃取剂，实现镍与其它共存重金属的分离以及镍的富集;含镍萃取液中加入硫酸进行反萃取，进行镍的资源化并实现复合萃取剂的回用。本发明采用复合萃取体系回收电镀污泥中的有价金属镍，金属资源利用率高、产品附加值高，属于“清洁生产”工艺，无任何新的“三废”，且生产成本相对较低。
权利要求书
1.一种实现电镀污泥中镍回收的方法，属于环境保护与资源化利用领域，该方法包括以下次 序的步骤：
①混酸浸出电镀污泥中含有的重金属，混酸加入量为50～100mL/10g电镀污泥;
②NaOH调节浸出液pH值，加入螯合-萃取复合剂，实现镍与其它共存重金属的分离以 及镍的富集;
③含镍萃取液中加入10%硫酸进行反萃取，进行镍的资源化并实现复合萃取剂的回用。
2.根据权利要求1所述的电镀污泥中镍回收的处理步骤，步骤①采用的混酸由硝酸与盐酸组 成，控制体积比为3∶1;
3.根据权利要求1所述的电镀污泥中镍回收的处理步骤，步骤②所述的pH值控制在4.0～7.0 范围内;
4.根据权利要求1所述的电镀污泥中镍回收的处理步骤，步骤②所采用的螯合-萃取复合剂 由离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim]PF6)和丁二酮肟组成，其中螯合剂浓度 为1.0×10-4～1.0×10-3mol/L，螯合-萃取复合剂的加入量与浸出液体积控制在 0.8～1.2∶1。
说明书
一种实现电镀污泥中镍回收的方法
技术领域：
本发明属于环境保护与资源化利用领域。
背景技术：
电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的排放物，其中含有大量的铬、镉、镍、锌等有毒 重金属，成分十分复杂，属于危险固体废物。目前，由于我国电镀行业存在厂点多、规模小、 装备水平低及污染治理水平低等诸多问题，大部分电镀污泥仍只是进行简单的土地填埋，甚 至随意堆放，对环境造成了严重污染。因此，如何采取有效的技术处理处置电镀污泥，并实 现其稳定化、无害化和资源化，一直都是国内外的研究重点。
目前，电镀废水污泥的处理研究主要集中于以回收有价金属为目的的浸取法和以水泥为 主的固化技术。酸浸法是固体废物浸出法中应用最广泛的一种方法，具体采用何种酸进行浸 取需根据固体废物的性质而定。硫酸是一种最有效的浸取试剂，因其具有价格便宜、挥发性 小、不易分解等特点而被广泛使用，硫酸对铜、镍的浸出率可达95～100%。国内研究报道 都以氨浸法为主，氨浸法一般采用碱度适中、使用方便、可回收使用的氨水溶液作浸取剂。 采用氨络合分组浸出-蒸氨-水解渣硫酸浸出-溶剂萃取-金属盐结晶回收工艺，可从电镀污泥中 回收绝大部分有价金属。酸浸或氨浸处理电镀污泥时，有价金属的总回收率及同其他杂质分 离的难易程度，主要受浸取过程中有价金属的浸出率和浸取液对有价金属和杂质的选择性控 制。酸浸法的主要特点是对铜、锌、镍等有价金属的浸取效果较好，但对杂质的选择性较低， 特别是对铬、铁等杂质的选择性较差;而氨浸法则对铬、铁等杂质具有较高的选择性，但对 铜、锌、镍等的浸出率较低。
由于离子液体本身所具有的许多传统溶剂所无法比拟的优点及其作为绿色溶剂应用于有 机及高分子物质的合成，因而受到越来越多的化学工作者的关注。由于离子液体具有其独特 的理化性能，非常适合于用作分离提纯的溶剂。本发明提出了离子液体-有机络合剂复合萃取 体系选择性浸出电镀污泥中的重金属镍，实现处理过程以及工业副产品生产过程的“清洁生 产”，无新的“三废”产生，无二次污染物。
在电镀污泥中重金属分离、回收和资源化方法的研究过程中，接触到了很多有关电镀污 泥中重金属回收利用方面的技术资料，其中具有一定参考价值的主要包括：《硫脲法从电镀污 泥中提金工艺研究》(中国资源综合利用，2005，Vol.23，No.8)、《溶剂萃取法提取电镀污泥 浸出液中的铜》(环境污染与防治，1996，Vol.18，No.4)、《用氨浸从电镀污泥中回收镍的工 艺研究》(化工技术与开发，2004，Vol.33，No.1)、《溶剂萃取法回收电镀污泥中的有价金属》 (给水排水，1995，No.12)、《Solvent extraction applied to the recovery of heavy metals from galvanic sludge》(Journal of Hazardous Materials，2005，Vol.33，No.1～3)、《Recovery of valuable metals from electronic and galvanic industrial wastes by leaching and electrowinning》 (Waste Manage，2003，Vol.23，No.3)、《Extraction and recovery of chromium from electroplating sludge》(Hazardous Materials，2006，Vol.128，No.1)。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种电镀污泥中重金属镍的高效回收方法，运用新型绿色溶剂“离 子液体”和重金属有机络合剂组成的复合萃取新体系，在选择性的浸出电镀污泥中的重金属 镍的同时，实现处理过程以及工业副产品生产过程的“清洁生产”，无新的“三废”产生，无 二次污染物。
具体实施方式：
本发明是这样实现的：一种实现电镀污泥中镍回收的方法，该方法包括以下次序的步骤：
①混酸浸出电镀污泥中含有的重金属，混酸加入量为50～100mL/10g电镀污泥;
②NaOH调节浸出液pH值，加入螯合-萃取复合剂，实现镍与其它共存重金属的分离以 及镍的富集;
③含镍萃取液中加入10%硫酸进行反萃取，进行镍的资源化并实现复合萃取剂的回用。
上述步骤①采用的混酸由硝酸与盐酸组成，控制体积比为3∶1;
上述步骤②所述的pH值控制在4.0～7.0范围内;
上述步骤②所采用的螯合-萃取复合剂由离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 ([bmim]PF6)和丁二酮肟组成，其中螯合剂丁二酮肟浓度为1.0×10-1～1.0×10-3mol/L， 螯合-萃取复合剂的加入量与浸出液体积控制在0.8～1.2∶1。。
实施时，按照电镀污泥成份适当调整各组分比例，典型应用实例如下：105℃温度条件 下，含镍重金属电镀污泥经脱水烘干并研磨粉碎并过60目筛后，称取10g置于事先量取75mL 混酸(HNO3∶HCl=3∶1)的烧杯中，不断搅拌浸出2h;NaOH调节浸出液pH值至5.0后， 加入75mL的螯合剂丁二酮肟浓度为4.0×10-4mol/L 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 ([bmim]PF6)溶液，充分搅拌30min后离心分离萃取液;含镍萃取液中加入10%硫酸进行反 萃取，进行镍的资源化并实现复合萃取剂的回用。
原子吸收分光光度法测定反萃取中镍的浓度，与电镀污泥的镍含量对比分析表明，本发 明对电镀污泥中镍回收率达到99.5%以上;同时，复合萃取剂重复使用8次后，提取效率未 见明显降低。