[发明专利]一种酸浸法回收镍钴合金废料中有价金属的方法

权利要求书

1.一种酸浸法回收镍钴合金废料中有价金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、原料处理：将含有镍、钴、铁、钼、磷和钒元素的合金废料制成合金粉料；

步骤S1中所述合金废料包含以下质量百分含量的元素：10-38％的镍，5-30％的钴，5-25％的铁，10-30％的钼，5-20％的钒，5-20％的磷；所述合金粉料预先细磨分筛至粒度小于100目；

S2、硫酸浆化反应：向所述合金粉料中先加入水，再加入硫酸，然后在70-90℃温度下搅拌反应1-6小时，得到浆化后料液；

步骤S2中加入的水与所述合金粉料的液固比为7-15:1；加入的硫酸与所述合金粉料的液固比为1.8-2.5:1；

S3、硝酸氧化浸出：将步骤S2反应完的料液泵入反应釜中，加入硝酸，后通入氧气升压至0.05-0.2MPa，在80-150℃温度下反应2-6小时，得到含镍、钴、铁、钼、磷、钒的浸出液；

步骤S3中加入的硝酸与所述合金粉料的液固比为0.5-1.5:1；

步骤S3还包括氮氧化合物回收利用：硝酸浸出反应釜为上部带有一冷凝装置的反应釜，反应过程中产生的氮氧化物与氧气、水蒸汽进入反应釜上端的气体通道内，混合气体在通道内经过换热器的热交换，于30-80℃下冷凝，形成新的稀硝酸液滴重新回到反应釜内，参与反应，稳定反应釜压力；

S4、赶硝酸根离子：向前述浸出液中加入步骤S1中所述合金粉料，在90-120℃温度下搅拌反应1-6小时，过滤得到过量合金粉料及赶硝后液，过量合金粉料返回至步骤S2继续硫酸浆化反应；

步骤S4中所述浸出液与所述合金粉料的液固比为1:1.5-3.5；

步骤S4还包括：常压反应槽在搅拌反应过程中产生的氮氧化合物通过步骤S3中的硝酸再生系统产生新的硝酸，并返回至步骤S3中再次用于硝酸氧化浸出反应；

S5、多金属分离：调节前述赶硝后液的pH值至1.8-4.0，在50-80℃温度下搅拌反应1-4小时，压滤处理后得到磷酸铁渣和含镍、钴、钼、钒浸液，然后通过树脂吸附依次实现钼、钒的分离回收，对树脂吸附后液进行萃取，实现镍、钴的分离回收；

步骤S5中选用碳酸钠粉末调节赶硝后液的pH值；选用板框压滤机进行压滤处理；

步骤S5还包括：采用二次逆向洗涤法对所述磷酸铁渣进行洗涤，控制洗涤液的pH值为1.5-3.0。

2.根据权利要求1所述的酸浸法回收镍钴合金废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤S5中所述多金属的分离回收方法，包括如下步骤：

S5a、树脂分离钼、钒：

将所述含镍、钴、钼、钒浸液的pH值调节至1.0-5.0，在30-60℃温度下，以每小时5-10m³的流速通过吸钼阴树脂，待吸钼树脂吸附饱和后，用解析液解析得到钼酸盐溶液；

将通过吸钼树脂后的滤液，再次以每小时5-10m³的流速通过吸钒阴树脂，待吸钒树脂吸附饱和后，用解析液解析得到钒酸盐溶液；

S5b、沉淀回收钼、钒产品：

将所述钼酸盐溶液经絮凝剂硫酸镁沉淀除硅后，加入盐酸调节pH值至8-9，在30-50℃温度下沉淀出工业级的钼酸产品；

将所述钒酸盐溶液经絮凝剂硫酸铝沉淀除硅后，调节pH值至1.5-3.5，在70-80℃温度下，用氯化铵沉淀出工业级的偏钒酸铵产品；

S5c、萃取分离镍、钴：

将步骤S5a中通过树脂吸附后的溶液，先用P204萃取除去溶液中包括Zn、Mn、Cu、Fe、Ca在内的微量杂质，再用P507萃取分离镍、钴，得到硫酸钴溶液和硫酸镍溶液；

S5d、蒸发浓缩结晶回收硫酸镍、硫酸钴产品：

将上述硫酸钴溶液和硫酸镍溶液分别进行蒸发浓缩结晶，获得电池级的硫酸钴及电池级的硫酸镍产品。

3.根据权利要求2所述的酸浸法回收镍钴合金废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤S5a中所述吸钼树脂选自型号为ZGD314、D352和PDM中的任意一种；所述吸钒树脂选自型号为ZGD231、LS-32、D318中的任意一种；所述解析液为质量分数为5-20％的氢氧化钠溶液。

4.根据权利要求2所述的酸浸法回收镍钴合金废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤S5c中将所述通过树脂吸附后的溶液经再次深度除铁后，再进行萃取处理，所述再次深度除铁具体工艺为：加入纯碱调节溶液pH值至2.0-5.0，再加入氧化剂除铁。