【摘要】通過對電鍍污泥的不同實驗，探索一條較低品位的銅鎳再生資源綜合回收途徑，富集的海綿銅50#，粗碳酸 鎳犯7^，為公司的30萬噸再生銅提供原料支撐。

【關(guān)鍵詞】電鍍污泥;海綿銅;粗碳酸鎳

1前言

據(jù)不完全統(tǒng)計，我國約有電鍍廠1萬余家，年排電鍍廢 水約40億V。電鍍廠大都規(guī)模較小且分散，技術(shù)相對落后， 絕大部分以鍍銅、鋅、鎳和鉻為主。目前處理電鍍廢水多采 用化學(xué)沉淀法，因此在處理過程中會產(chǎn)生大量含附、20 等重金屬的混合污泥。這種混合污泥含有多種金屬成分，性 質(zhì)復(fù)雜，是國內(nèi)外公認(rèn)的公害之一。若將電鍍污泥作為一種 廉價的二次可再生資源，回收其中含有較高含量的XI、 0、20、?6、如等有價金屬，不僅可以緩解環(huán)境污染，實現(xiàn) 清潔生產(chǎn)，而且將具有顯著的生態(tài)和經(jīng)濟效益。因此，研究 含銅污泥的資源化及銅的回用等綜合利用技術(shù)對我國實現(xiàn)可 持續(xù)發(fā)展將具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。

2原料的特征

廣東肇慶等地的電鍍污泥化學(xué)成分如表1所示：

濕污泥和干污泥外觀均呈灰青色，內(nèi)夾帶有深藍(lán)色硬質(zhì) 顆粒。

這種渣的特征：①含水量較高，一般彡7594，電鍍污泥呈 膠狀，密度小，有粘性，一般沉淀脫水非常困難，采用自然 干化法晾曬半年以上水分可降到50呢左右;②硅鐵鈣的含量 較高，有時帶有0.6?298!的1^系金屬，有時會混夾少量的貴

【收稿日期】2011-10-18

【作者簡介】黃斌，廣西有色再生金屬有限公司總經(jīng)理，高級工程師。

金屬;③一般。、桁含量均為1‘6?18呢，也有⑶高達(dá)4.2^。

化驗數(shù)據(jù)由廣西壯族自治區(qū)冶金產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站、 柳州有色冶煉股份有限公司進行分析。

3實驗一

假如電鍍污泥中咐、。物相以金屬形態(tài)存在，由于鐵、 鎳、鈷在元素周期表中同屬鐵系元素，均帶有磁性，而銅不 帶磁性，通過控制不同的磁場強度可將銅鎮(zhèn)分離。

因此，筆者聯(lián)系當(dāng)?shù)氐娜A友磁選廠，采用了約2公斤的 廣東肇慶等地的電鍍污泥，首先做了一個磁選實驗以圖分離 銅和鎳，如果成功，將大幅度降低化學(xué)分離銅鎳的生產(chǎn)成本。

強磁、和細(xì)尾礦中，但是二者分離并不明顯，因此推斷：電 鍍污泥中的銅鎳以^0/01 2/2011003 -011 乂冗仏心((知2 和咐003形態(tài)存在。

由于磁選機原礦掛壁或水流沖走的因素，所以原礦與各 階段回收料重量不平衡。

實驗二

實驗流程

—般工業(yè)電鍍污泥的金屬回收處理工藝有三種:①氨法; ②硫酸法;③鹽酸法。

污泥經(jīng)過一定的預(yù)處理后，采用氨水、硫酸或鹽酸浸出 污泥中的銅鎳。浸出優(yōu)劣見下表。

綜合考慮，本實驗采用硫酸法回收銅鎳金屬。試驗流程 見圖2。

4.2硫酸漫出

經(jīng)過筆者小試和在岑溪某地的中試實驗，控制硫酸濃度 12^;液固比5:1，銅鎳等有價金屬浸出率彡95先，鐵浸出率 75、’浸出時間1.511，干污泥必須搗碎，否則掉到反應(yīng)器底 部，攪拌器攪不起來而影響浸出率。

浸出渣必須洗滌一次，洗滌水進入下一循環(huán)的浸出。洗滌后的棄渣沖值6?7，堆夠一定量之后送水泥廠或磚廠做 原料使用。

4.3鐵屑置換

當(dāng)攪拌速度為3600轉(zhuǎn)^分―\加熱溫度601時，鐵肩置 換銅控制溶液中的1)111.5?2，化學(xué)反應(yīng)為：

?6 十 V : 十。11。

溶液中如果酸度過高，鐵屑會白白消耗在析氫反應(yīng)上：

十十札|。

酸度過低(姐3=2〉，由于?6(00)3的沉淀邱0為1.7，會導(dǎo) 致鐵的堿式鹽和氫氧化物共同沉淀，從而降低海綿銅的品位。 一般情況下，海綿銅含。47?50先。

由于污泥中不含砷，所以不必考慮砷化氫氣體析出問題。 加入理論量3?4倍的鐵刨花或1. 5倍的鑄鐵肩，反應(yīng)時 間1?1.511，過濾將得到海綿銅，海綿銅最高可達(dá)62免，除銅 率 9796。

4.4氣化除鐵

利用氫氧化鈉調(diào)整邱值到5丨5?6，在溫度50~60。0下， 可以用雙氧水、漂白粉、高錳酸鉀、次氯酸鈉等氧化劑把低 價鐵氧化成高價鐵，高價鐵易于水解沉淀，從而達(dá)到去除鐵 的目的，但是漂白粉、高錳酸鉀、次氯酸鉀等又帶進來了其 他雜質(zhì)，會影響后續(xù)粗碳酸鎳的質(zhì)量品位，所以氧化劑只選 擇雙氧水。

由于后續(xù)只生產(chǎn)粗硫酸鎳中間產(chǎn)品，所以只除到 18/1即可。

4.5粗碳酸鎳沉淀

利用氫氧化鈉調(diào)整邱值〉7.0，加入似尤03溶液，生成 綠色的碳酸鎳沉淀：

粗碳酸鎳經(jīng)壓濾機過濾后，犯7^，水分約70免，。

4.6設(shè)備防腐

浸出桶、置換桶由于酸度高，都要進行設(shè)備防腐。在八3 鋼砌一層薄瓷片，便可以滿足工藝要求。

4.7其他

鐵置換法消耗鐵料，得到的海綿銅為中間產(chǎn)品，銅鎳比 為 500 ： 3。

根據(jù)文獻記載，浸出后的溶液用11x622萃取劑的煤油溶 液兩級萃取脫銅，負(fù)載銅有機相用含011308/1，出5041658幾 的電積溶液一級反萃取，反萃取液含0)458幾,出504658幾 可以用作電解液的進液。含鎳萃余液不需要氧化除鐵，直接 用碳酸鈉沉淀生成粗碳酸鎳。

由于缺乏一些銅、鎳溶液萃取的條件，所以沒有進行萃 取實驗，有些遺憾。也曾做過對電鍍污泥利用冊#0)3溶液浸 出的實驗，由于銅鎳的浸出率〈85^，只好作罷。

5結(jié)論

電鍍污泥用12先硫酸浸出，經(jīng)過鐵屑置換出海綿銅，在 溫度601下以雙氧水氧化除鐵，以碳酸鈉中和沉淀形成粗碳 酸鎳，得到海綿銅01501，粗碳酸鎳附796，銅和鎳的回收率 均大于90義，海綿銅能滿足30萬噸銅中低品位熔煉工藝的原 料質(zhì)量要求。