一種用ABS鍍金屬料生產球狀鹼式碳酸鎳的方法與流程
2023-06-06 12:18:56 6
本發明屬於化工領域，具體為一種用ABS鍍金屬料生產球狀鹼式碳酸鎳的方法。
背景技術：
塑料電鍍的目的是將塑料表面披覆上金屬，形成塑料鍍金屬料，不但增加美觀，且補償塑料的缺點，賦予金屬的性質，充分發揮塑料及金屬的特性於一體，今日已有大量塑料電鍍產品應用在電子、汽車、家庭用品等工業上，因此產生的塑料電鍍材料廢品也非常多，塑料電鍍中以ABS塑料鍍金屬料應用最廣，電鍍效果最好，為了提高資源利用率，對於塑料鍍金屬的廢料需要進行回收，但是由於塑料鍍金屬料中混合了塑料和金屬，所以回收起來較為複雜，現有的塑料鍍金屬回收方法效率低，回收效果差。
技術實現要素：
本發明的目的是針對以上問題，提供一種用ABS鍍金屬料生產球狀鹼式碳酸鎳的方法，它能從ABS鍍金屬料中回收出高松裝密度的球狀鹼式碳酸鎳，回收效率高，回收出來的碳酸鎳純度高。
為實現以上目的，本發明採用的技術方案是：一種用ABS鍍金屬料生產球狀鹼式碳酸鎳的方法，它包括如下加工步驟：
塑料分離：將ABS鍍金屬料破碎後放入質量分數濃度為15-25％的硫酸溶液中，並不斷加入氧化劑，同時持續攪拌，直至ABS塑料被完全分離出來；
粗硫酸鎳製備：完成塑料分離後，對反應後的溶液進行過濾，對過濾後的溶液進行電積反應，對電積反應後的溶液進行濃縮得粗硫酸鎳結晶；
精硫酸鎳製備：將粗硫酸鎳結晶溶解到水中，調製成質量分數濃度為10-20％的硫酸鎳混合溶液；按體積分數配比，向5000份硫酸鎳混合溶液中加入1.5-2.5份雙氧水，持續攪拌20-30分鐘後，過濾，萃取，得精硫酸鎳溶液；
碳酸鎳製備：向精硫酸鎳溶液中加入碳酸鈉，調節PH值為7-9，維持加熱溫度為40-50℃，攪拌速度為60-80轉/分，持續反應2-3小時後，過濾，洗滌、烘乾後得球狀鹼式碳酸鎳結晶。
進一步的，所述塑料分離步驟中，氧化劑為雙氧水。
進一步的，所述塑料分離步驟中，硫酸溶液質量分數濃度為20％。
進一步的，所述粗硫酸鎳製備步驟中，電積反應中電極板為銅板。
進一步的，所述精硫酸鎳製備步驟中，向硫酸鎳混合溶液中加入雙氧水直至PH值為3.5-4.5。
進一步的，所述雙氧水質量分數濃度為27.5％。
進一步的，所述碳酸鎳製備步驟中，向精硫酸鎳溶液中加入水，調整精硫酸鎳溶液中鎳離子濃度為25-35g/L後再加入碳酸鈉。
進一步的，所述碳酸鎳製備步驟中，調節PH值為8，加熱溫度為45℃，攪拌速度為70轉/分。
進一步的，所述碳酸鎳製備步驟中，過濾次數不少於四次。
本發明的有益效果：
本發明工藝步驟少，工藝簡單可靠，加工出來的鹼式碳酸鎳呈球形，雜質少，純度高。
塑料分離：ABS鍍金屬料加入硫酸溶液和氧化劑，可以有效分離出ABS塑料和銅鎳硫酸鹽。
硫酸鎳混合物製備：完成塑料分離後，對反應後的溶液進行過濾，可以將不溶金屬過濾掉，採用銅板作為電極板對過濾後的溶液進行電積反應，可以最大化去除溶液中的銅離子。
精製硫酸鎳製備：向粗硫酸鎳混合物中加水和雙氧水，可以將混合物中的二價鐵離子變為三價鐵離子，並轉換成氫氧化鐵，過濾掉氫氧化鐵，萃取，得精硫酸鎳溶液；
碳酸鎳製備：向精硫酸鎳溶液中加入碳酸鈉，調節PH值為7-9可以提高反應純度，維持加熱溫度為40-50℃可以提高反應速度，攪拌速度為60-80轉/分可以提高反應速度，持續反應2-3小時保證反應完全，對溶液進行過濾，去掉鐵、錳等雜質金屬，再經洗滌、烘乾後得球狀鹼式碳酸鎳結晶。
具體實施方式
為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面對本發明的具體實施方式做詳細說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同於在此描述的其他方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。
實施例一：
一種用ABS鍍金屬料生產球狀鹼式碳酸鎳的方法，它包括如下加工步驟：
塑料分離：將ABS鍍金屬料破碎後放入質量分數濃度為20％的硫酸溶液中，並不斷加入雙氧水，同時持續攪拌，直至ABS塑料被完全分離出來；
粗硫酸鎳製備：完成塑料分離後，對反應後的溶液進行過濾，對過濾後的溶液進行電積反應，採用銅板為電極板，對電積反應後的溶液進行濃縮得粗硫酸鎳結晶；
精硫酸鎳製備：將粗硫酸鎳結晶溶解到水中，調製成質量分數濃度為10-20％的硫酸鎳混合溶液；按體積分數配比，向5000份硫酸鎳混合溶液中加入雙氧水，直至PH值為3.5-4.5；持續攪拌20-30分鐘後，過濾，萃取，得精硫酸鎳溶液；
碳酸鎳製備：向精硫酸鎳溶液中加入水，調整精硫酸鎳溶液中鎳離子濃度為25-35g/L後再加入碳酸鈉，調節PH值為8，維持加熱溫度為45℃，攪拌速度為70轉/分，持續反應2.5小時後，過濾至少四次，洗滌、烘乾後得球狀鹼式碳酸鎳結晶。
實施例二：
一種用ABS鍍金屬料生產球狀鹼式碳酸鎳的方法，它包括如下加工步驟：
塑料分離：將ABS鍍金屬料破碎後放入質量分數濃度為15％的硫酸溶液中，並不斷加入雙氧水，同時持續攪拌，直至ABS塑料被完全分離出來；
粗硫酸鎳製備：完成塑料分離後，對反應後的溶液進行過濾，對過濾後的溶液進行電積反應，電積反應中電極板為銅板，對電積反應後的溶液進行濃縮得粗硫酸鎳結晶；
精硫酸鎳製備：將粗硫酸鎳結晶溶解到水中，調製成質量分數濃度為10％的硫酸鎳混合溶液；按體積分數配比，向5000份硫酸鎳混合溶液中加入1.5份雙氧水，雙氧水質量分數濃度為27.5％，持續攪拌20分鐘後，過濾，萃取，得精硫酸鎳溶液；
碳酸鎳製備：調整精硫酸鎳溶液中鎳離子濃度為25g/L後再加入碳酸鈉，調節PH值為7，維持加熱溫度為40℃，攪拌速度為60轉/分，持續反應2小時後，過濾，洗滌、烘乾後得球狀鹼式碳酸鎳結晶。
實施例三：
一種用ABS鍍金屬料生產球狀鹼式碳酸鎳的方法，它包括如下加工步驟：
塑料分離：將ABS鍍金屬料破碎後放入質量分數濃度為25％的硫酸溶液中，並不斷加入雙氧水，同時持續攪拌，直至ABS塑料被完全分離出來；
粗硫酸鎳製備：完成塑料分離後，對反應後的溶液進行過濾，對過濾後的溶液進行電積反應，電積反應中電極板為銅板，對電積反應後的溶液進行濃縮得粗硫酸鎳結晶；
精硫酸鎳製備：將粗硫酸鎳結晶溶解到水中，調製成質量分數濃度為20％的硫酸鎳混合溶液；按體積分數配比，向5000份硫酸鎳混合溶液中加入2.5份雙氧水，雙氧水質量分數濃度為27.5％，持續攪拌30分鐘後，過濾，萃取，得精硫酸鎳溶液；
碳酸鎳製備：調整精硫酸鎳溶液中鎳離子濃度為35g/L後再加入碳酸鈉，調節PH值為9，維持加熱溫度為50℃，攪拌速度為80轉/分，持續反應3小時後，過濾，洗滌、烘乾後得球狀鹼式碳酸鎳結晶。
本發明中製備方法的原理如下：
塑料分離：將ABS鍍金屬料破碎後放入質量分數濃度為15-25％的硫酸溶液中，並不斷加入氧化劑，同時持續攪拌，金屬與硫酸和氧化劑反應成銅鎳硫酸鹽，塑料被分離出來。
粗硫酸鎳製備：完成塑料分離後，對反應後的溶液進行過濾，將不溶金屬過濾掉，採用銅板作為電極板對過濾後的溶液進行電積反應，去除溶液中的銅離子；對電積反應後的溶液進行濃縮得粗硫酸鎳結晶，粗硫酸鎳結晶中包含硫酸鎳與其他金屬鹽的混合物。
精硫酸鎳製備：向粗硫酸鎳混合物中加水和雙氧水，將混合物中的二價鐵離子變為三價鐵離子，並轉換成氫氧化鐵，過濾掉氫氧化鐵，萃取，得精硫酸鎳溶液；
碳酸鎳製備：向精硫酸鎳溶液中持續加入碳酸鈉，直至PH值為7-9，可以提高反應純度，維持加熱溫度為40-50℃可以提高反應速度，攪拌速度為60-80轉/分可以提高反應速度，持續反應2-3小時保證反應完全，對溶液進行過濾，去掉鐵、錳等雜質金屬，再經洗滌、烘乾後得球狀鹼式碳酸鎳結晶。
經本工藝加工出來的球狀鹼式碳酸鎳結晶產品分析如下：
Ni：40-45；Co：0.001；Na：0.043；Cu：0.001；Fe：0.001；Pb：0.001；Zn：0.001；V：0.001；Ca：0.005；硫酸鹽：0.03；氯化物：0.01；鹽酸不溶物：0.01；松裝密度：0.7-0.8。
電積：在溼法冶金中，電積就是將萃取富集後的含金屬離子的溶液電解沉積產出陰極金屬。電解進液的銅濃度一般為45～50g/I，電解後液的銅濃度為30～35g/I電解貧液返回到萃取作為反萃取劑使用，依據其中鐵的累積情況，抽出少量貧液返回浸出，以維持鐵的平衡。
需要說明的是，在本文中，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。
本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，由於文字表達的有限性，而客觀上存在無限的具體結構，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進、潤飾或變化，也可以將上述技術特徵以適當的方式進行組合；這些改進潤飾、變化或組合，或未經改進將發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均應視為本發明的保護範圍。