一種處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法

2023-09-21 09:03:40

專利名稱：一種處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法
技術領域：
本發明涉及廢金屬材料的處理，具體涉及一種處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法。
背景技術：
在含鎳不鏽鋼合金的生產和成型過程中，特別是在高溫鑄造過程中，含鎳不鏽鋼合金表面會形成一層氧化皮，這層氧化皮一般鎳含量在2-5 %,鉻含量10-30 %,鐵含量50%以上，基本都以氧化物的形式存在，由於含鐵和鉻非常高而鎳含量比較低，目前對這種含鎳不鏽鋼合金廢料的處理方法是直接酸溶，但是這種直接酸溶的方法浸出率不高並且由於鐵鉻的大量溶出而導致酸消耗比較大並且除雜困難。

發明內容
本發明的目的是為了解決直接酸溶方法浸出率不高並且由於鐵鉻的大量溶出而導致酸消耗比較大並且除雜困難的問題。提供一種新型的處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，本方法能夠較少輔料消耗並且能夠整合利用其中的金屬元素。本發明為解決上述技術問題所提供的方案為一種處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，包括以下步驟1、一種處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，其特徵是，包括以下步驟(I)採用球磨或機械破碎的方法將廢料磨細後加還原劑在600 800°C還原焙燒；(2)在pH = O. 5 2. O酸性環境下加銅鹽置換浸出鎳，分離鎳和浸出液；(3)將浸出液回 調至pH = 3. 8 4. 2，過濾，濾液送萃取深度淨化，濾渣混合步驟
(2)的濾渣一起，加入可溶性碳酸鹽焙燒；(4)加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進入溶液中回收鉻；(5)濾渣用酸溶解，得到的硫酸銅濾液返回步驟(2)浸出，濾渣用來回收鐵。優選地，步驟(I)中所述還原劑為冶金焦炭、氫氣或一氧化碳，還原劑與鎳的摩爾數之比為1: O. 3 O. 6。步驟(I)焙燒溫度為700 750°C，焙燒時間為2 4小時。步驟(2)所述銅鹽為硫酸銅、氯化銅或硝酸銅，加入的銅離子與廢料中鎳的摩爾數之比為1: O. 6 O. 9。步驟⑶將浸出液回調至pH = 4。步驟(3)濾液送萃取深度淨化為按如下方法萃取深度淨化萃取劑為P204，P204組成體積比20 30 % P204+70 80%磺化煤油，皂化率50 75%,有機/水相為1: O. 5 2,經過8 10級萃取,4 6級洗漆,4 6級反萃,得到的萃餘液為純淨的鎳溶液，直接濃縮結晶得到鎳晶體，反萃液為含有銅鐵的溶液，返回置換浸出鎳鐵，洗滌液與反萃液分別為H+為O. 5 1. 2mol/L，3 4. 5mol/L的酸溶液。
步驟(3)可溶性碳酸鹽為碳酸鈉，加入的碳酸鈉與鉻的摩爾數之比為1: O. 5 O. 8，焙燒溫度為600 900°C，焙燒時間為2 6小時。本發明的有益效果本發明的方法浸出率高，並且除雜容易，能夠較少輔料消耗並且能夠整合利用含鎳不鏽鋼合金廢料中的金屬元素。
具體實施例方式以下結合具體實施例對本發明作進一步的說明，本發明的範圍不受這些實施例的限制。實施例1一種處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，步驟如下將廢料用球磨機磨細，平均粒徑O. 75mm，加冶金焦炭在700°C還原焙燒3小時，還原劑與鎳的摩爾數之比為1: 0.5。在pH = I加硫酸銅，銅離子與廢料中鎳的摩爾數之比1: O. 7，置換浸出鎳，分離鎳浸出液和渣；

將浸出液回調至pH = 4.0，濾液送萃取，萃取劑為P204，P204組成體積比25%P204+75%磺化煤油，皂化率65%，有機/水相1:1，經過9級萃取，5級洗滌，5級反萃，得到的萃餘液為純淨的鎳溶液，可直接濃縮結晶得到鎳晶體，反萃液為含有銅鐵的溶液，可返回置換浸出鎳鐵，洗漆液與反萃液分別為H+為1. 0mol/L,3. 5mol/L的酸溶液,濾洛混合步驟(2)的濾渣一起，加入碳酸鈉，碳酸鈉與鉻的摩爾數之比1: O. 65，焙燒時間4小時，溫度750 0C ；焙燒後物料加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進入溶液中，濃縮蒸髮結晶得到鉻酸鈉晶體；濾洛用酸溶解,得到的硫酸銅濾液返回置換浸出，濾洛用來回收鐵。實施例2一種處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，具體步驟為(I)採用機械破碎的方法將廢料磨細後通一氧化碳在800°C還原焙燒2小時；(2)在pH = O. 5酸性環境下加氯化銅置換浸出鎳，加入的銅離子與廢料中鎳的摩爾數之比為1: O. 9,分離鎳和浸出液；(3)將浸出液回調至pH = 3. 8，過濾，濾液送萃取深度淨化，濾渣混合步驟(2)的濾渣一起，加入碳酸鈉焙燒；加入的碳酸鈉與鉻的摩爾數之比為1: 0.8，焙燒溫度為900°C，焙燒時間為2小時。(4)加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進入溶液中回收鉻；(5)濾渣用酸溶解，得到的硫酸銅濾液返回步驟(2)浸出，濾渣用來回收鐵。其中，步驟(3)濾液送萃取深度淨化為按如下方法萃取深度淨化萃取劑為P204，P204組成體積比30% P204+70%磺化煤油，皂化率50%，有機/水相為1:2，經過10級萃取，4級洗滌，4級反萃，得到的萃餘液為純淨的鎳溶液，直接濃縮結晶得到鎳晶體，反萃液為含有銅鐵的溶液，返回置換浸出鎳鐵，洗漆液與反萃液分別為H+為O. 5mol/L,3mol/L的酸溶液。
實施例3一種處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，具體步驟為(I)採用機械破碎的方法將廢料磨細後加冶金焦炭(冶金焦炭與鎳的摩爾比為1: O. 6)在750°C還原焙燒4小時；(2)在pH = 2酸性環境下加氯化銅置換浸出鎳，加入的銅離子與廢料中鎳的摩爾數之比為1: O. 6，分離鎳和浸出液；(3)將浸出液回調至pH = 4. 2，過濾，濾液送萃取深度淨化，濾渣混合步驟(2)的濾渣一起，加入碳酸鈉焙燒；加入的碳酸鈉與鉻的摩爾數之比為1: O. 5，焙燒溫度為600°C，焙燒時間為4小時。(4)加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進入溶液中回收鉻；(5)濾渣用酸溶解，得到的硫酸銅濾液返回步驟(2)浸出，濾渣用來回收鐵。其中，步驟(3)濾液送萃取深度淨化為按如下方法萃取深度淨化萃取劑為P204，P204組成體積比20 % P204+80 %磺化煤油，皂化率75 %，有機/水相為1: O. 5，經過8級萃取，6級洗滌，6級反萃，得到的萃餘液為純淨的鎳溶液，直接濃縮結晶得到鎳晶體，反萃液為含有銅鐵的溶液，返回置換浸出鎳鐵，洗漆液與反萃液分別為H+為1. 2mol/L,4. 5mol/L的酸溶液。 上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，其特徵是，包括以下步驟 (1)採用球磨或機械破碎的方法將廢料磨細後加還原劑在600 800°C還原焙燒； (2)在pH= O. 5 2. O酸性環境下加銅鹽置換浸出鎳，分離鎳和浸出液； (3)將浸出液回調至pH= 3. 8 4. 2，過濾，濾液送萃取深度淨化，濾渣混合步驟(2)的濾渣一起，加入可溶性碳酸鹽焙燒； (4)加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進入溶液中回收鉻； (5)濾渣用酸溶解，得到的硫酸銅濾液返回步驟(2)浸出，濾渣用來回收鐵。
2.根據權利要求1所述的處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，其特徵是，步驟(I)中所述還原劑為冶金焦炭、氫氣或一氧化碳，還原劑與鎳的摩爾數之比為1: O. 3 O. 6。
3.根據權利要求1所述的處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，其特徵是，步驟(I)焙燒溫度為700 750°C，焙燒時間為2 4小時。
4.根據權利要求1所述的處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，其特徵是，步驟(2)所述銅鹽為硫酸銅、氯化銅或硝酸銅，加入的銅離子與廢料中鎳的摩爾數之比為1: O. 6 0.9。
5.根據權利要求1所述的處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，其特徵是，步驟(3)將浸出液回調至PH = 4。
6.根據權利要求1所述的處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，其特徵是，步驟(3)濾液送萃取深度淨化為按如下方法萃取深度淨化 萃取劑為P204，P204組成體積比20 30% P204+70 80%磺化煤油，皂化率50 75%,有機/水相為1: O. 5 2,經過8 10級萃取,4 6級洗漆,4 6級反萃,得到的萃餘液為純淨的鎳溶液，直接濃縮結晶得到鎳晶體，反萃液為含有銅鐵的溶液，返回置換浸出鎳鐵，洗滌液與反萃液分別為H+為O. 5 1. 2mol/L，3 4. 5mol/L的酸溶液。
7.根據權利要求1所述的處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法，其特徵是，步驟(3)可溶性碳酸鹽為碳酸鈉，加入的碳酸鈉與鉻的摩爾數之比為1: O. 5 O. 8，焙燒溫度為600 900°C，焙燒時間為2 6小時。
全文摘要
本發明涉及廢金屬材料的處理，具體涉及一種處理含鎳不鏽鋼合金廢料的方法。該方法包括以下步驟(1)將廢料磨細後加冶金焦炭在600～800℃還原焙燒；(2)在酸性環境下加銅鹽置換浸出鎳，分離鎳和浸出液；(3)將浸出液回調至pH＝3.8～4.2，過濾，濾液送萃取深度淨化，濾渣混合步驟(2)的濾渣一起，加入碳酸鈉焙燒；(4)加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進入溶液中回收鉻；(5)濾渣用酸溶解，得到的硫酸銅濾液返回步驟(2)浸出，濾渣用來回收鐵。本發明的方法浸出率高，並且除雜容易，能夠較少輔料消耗並且能夠整合利用含鎳不鏽鋼合金廢料中的金屬元素。
文檔編號C22B23/00GK103031439SQ20111030146
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者王勤, 郭苗苗, 陳豔紅, 蘇陶貴, 程文武 申請人:深圳市格林美高新技術股份有限公司