[发明专利]一种从废弃铁镍钴合金中回收钴、镍的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及废弃铁镍钴合金回收利用方法，具体地说是一种利用“配合-沉淀”体系从钴镍铁废合金中回收钴、镍的方法。

背景技术：

钴、镍是贵重的有色金属，在国防、航天、原子能、化工、电子等高科技领域都有广泛的用途。钴镍原料除了原生矿物还包括大量的废弃铁镍钴合金，如报废的机器、废旧电池、失效催化剂、废功能合金、冶炼废渣等。废弃铁镍钴合金中含有大量的有价金属镍和钴，对其进行处理回收有利于资源的循环利用，对社会可持续发展具有重要意义。

废弃铁镍钴合金的主要来源是废可伐合金电子元件、废高磁合金钢和废镍催化剂等，其常用的处理流程主要包括以下步骤：1) 有价金属的酸性浸出，2) 浸出溶液的沉淀除铁，3) 净化后的钴镍溶液萃取分离，4) 反萃、沉淀分别得到钴镍化合物，5) 进一步煅烧、氢气还原得到钴粉、镍粉。该处理流程的关键步骤是除铁和钴镍分离。由于钴镍性质相近，一般采用M2EHPA、Cyanex272、Lix84、P204、P507等对其进行萃取分离，即上述流程中的步骤3)。虽然萃取往往能实现良好的分离效果，但萃取操作涉及多种有机试剂且操作繁琐，如能采用常规的沉淀法实现除铁与钴、镍分离，即可简化工艺流程、降低生产成本、节约能源消耗、提高生产效率、减小环境负荷。

发明内容：

本发明的目的在于克服目前常用回收流程的繁琐，提供一种简单地从废弃铁镍钴合金中分离钴、镍的工艺方法。

1．本发明公开了一种利用“配合-沉淀”体系从废弃铁镍钴合金中回收钴、镍的方法，一种从废弃铁镍钴合金中回收钴、镍的方法，其特征在于所述工艺步骤包括：

1)用硫酸和双氧水对废弃铁镍钴合金进行酸浸；

2)利用配合剂和沉淀剂构成“配合-沉淀”体系作用于酸浸得到的主金属为铁、镍、钴的浸出液，分步沉淀分离铁和钴，获得钴化合物：主金属为铁、镍、钴的浸出液放入反应槽中先加入配合剂，所述配合剂加入量为溶液中镍物质的量的1~2倍，且调整pH=3~4搅拌反应1~3h，得到固液混合物。将固液混合物进行过滤分离，得到的铁沉淀物弃去，将滤液中加入沉淀剂，沉淀剂加入量为溶液中钴物质的量的1~3倍，且调节pH=9~11，搅拌反应1~3h，得到固液混合物，将固液混合物进行过滤分离，得到钴沉淀物和镍配合溶液。

3)分离铁和钴后得到镍配合溶液，通过直接电解获得金属镍。

进一步，所述步骤2)所涉及的废弃铁镍钴合金是一种废可伐合金电子元件，其铁镍钴含量分别为Fe54%、Co18%、Ni28%。

进一步，所述步骤2)所用配合剂为OH^-、NH₃、C₂N₂H₈、中的一种或几种，沉淀剂为CO₃^2-。

进一步，所述步骤3) 电解的电解液pH=9~11，电流密度为100~300A/m²。

进一步，所述步骤3) 电解后的电解贫液返回步骤2) 的反应槽中继续作为配合剂使用。

具体包括如下步骤：

1.把废弃铁镍钴合金（主要成分为Fe54%、Co18%、Ni28%）加入2.5mol/L的硫酸浸出，控制液固比为10~20，同时在浸出液中添加5%液体体积的双氧水(30%)，控制温度65~85℃，搅拌速度为800r/min，浸出时间为2~4h，获得含主金属为镍钴铁的浸出液；

2.在理论预测的指导下，选择OH^-、NH₃、C₂N₂H₈中的一种或几种为配合剂，选择CO₃^2-为沉淀剂，按照溶液中镍物质的量的1~3倍、溶液中钴物质的量的1~2倍加入配合剂和沉淀剂，构成“配合-沉淀”体系，作用于酸性浸出液中，在室温范围调节pH=3~4，沉淀分离铁，再调节pH=9~11沉淀分离钴，实现铁和钴分步分离，获得钴化合物；

3.分离铁和钴后得到镍配合溶液，将镍配合溶液导入封闭电解槽进行直流电解，以不溶铅板为阳极、不锈钢为阴极，控制阴极电流密度为100～300A/m²，在阴极电沉积得到金属镍。电解贫液经过配料补充返回沉淀配合工序，循环使用。