[发明专利]一种钴镍冶金废水渣的处理方法

权利要求书

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。

2.根据权利要求1所述的一种钴镍冶金废水渣的处理方法，其特征在于：废水渣与焦炭粉的质量比为1:0.5-1,焦炭粉过100目筛，回转窑的转动频率为10-15r/min。

3.根据权利要求1所述的一种钴镍冶金废水渣的处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中每个匣钵的过筛料的装入体积为匣钵体积的0.6-0.8倍，装完后在过筛料中扎上通气孔，每平方分米上分布有5-10个通气孔。

4.根据权利要求1所述的一种钴镍冶金废水渣的处理方法，其特征在于：步骤(3)中热纯水的温度为75-90℃，步骤(2)过筛料与热纯水的质量比为1:3-5，第一滤液与P204萃取剂的体积流量比为1:0.2-0.25，在洗涤有机相过程，加入的盐酸溶液中盐酸与有机相中镁的摩尔比为1:0.5，在反萃有机相过程，加入的盐酸溶液中盐酸与洗涤后有机相中钙的摩尔比为1:0.5，洗涤液和反萃液在浓缩结晶过程产生的水蒸气经过冷凝后回收得到纯水，纯水返回洗涤步骤(2)过筛料。

5.根据权利要求1所述的一种钴镍冶金废水渣的处理方法，其特征在于：所述步骤(4)中第一滤渣中的锌与碱液中氢氧根的摩尔比为1:2.5-3，超细氧化锌制备过程的煅烧温度为300-450℃，煅烧时间为1.5-2小时。