一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法

摘要

本发明属于资源再生、有色金属综合回收、湿法冶金、冶金化工领域，特别涉及一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，包括酸浸步骤和沉矾步骤，其特征在于：所述沉矾步骤是废雷尼镍催化剂经酸浸后，往浸出液中加入硫酸铵和硫酸钠，从中沉淀出铵明矾晶体和得到硫酸镍溶液。本发明的工艺流程短、效率高、辅料消耗少、生产成本低；通过浸出步骤和沉矾步骤等能将钴、镍、铜能富集于解析液，得到回收，产品附加值高，镍、铝的回收率高，经济效益明显；工艺过程中不产生废渣、废气，减少废水排放，既环保又避免造成污染和资源浪费。

权利要求

1.一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，包括酸浸步骤和沉矾步骤，其特征在于：所述沉矾步骤是废雷尼镍催化剂经酸浸后，往浸出液中加入硫酸铵和硫酸钠，从中沉淀出铵明矾晶体和得到硫酸镍溶液；所述硫酸铵溶液的质量百分浓度为5％-20％，硫酸钠溶液的质量百分浓度为5％-25％,通过液碱调整pH值，控制沉矾步骤中的溶液铝、铵、硫酸根离子的浓度比为1：1-3：2-5；所述的酸浸步骤为用质量百分浓度为30-98％硫酸进行浸出，控制浸出终点pH＝1.0，液固分离，再取浸出液进行沉矾处理；还包括萃取净化步骤，所述萃取步骤的操作为：以P204萃取剂对沉矾后的硫酸镍溶液进行萃取净化除杂，将铜、铁、锰、锌杂质元素与镍萃取分离，再以P507萃取剂萃取含镍的P204萃余液，得到硫酸镍溶液。

2.根据权利要求1所述一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，其特征在于：还包括酸浸前对废雷尼镍催化剂进行球磨处理和洗涤处理，所述球磨处理是加入液碱和水，去除废雷尼镍催化剂粘附的油污，再水洗清洁。

3.根据权利要求2所述一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，其特征在于：所述液碱的质量百分浓度为20-50％。

4.根据权利要求1所述一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，其特征在于：所述萃取剂P204的体积浓度为10-20％，萃取剂P507体积浓度为10-20％。

5.根据权利要求1所述一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，其特征在于：还包括硫酸镍蒸发-结晶步骤，将萃取净化除杂后的硫酸镍溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶，获得硫酸镍固体。

6.根据权利要求5所述一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，其特征在于：所述硫酸镍蒸发-结晶条件为：用蒸发器蒸发进行蒸发浓缩硫酸镍溶液，蒸发的温度≥90℃，冷却的终点温度为15-35℃。

7.根据权利要求1所述一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，其特征在于：所述沉矾处理的pH值为1.0-5.5。

说明书

一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法

技术领域

[0001] 本发明属于资源再生、有色金属综合回收、湿法冶金、冶金化工领域，特别涉及一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法。

背景技术

[0002] 雷尼镍是具有海绵状孔结构的镍铝合金催化剂，是一种用途广泛的催化剂。既可用于不饱和烯、炔、硝基、氰基、羰基等的催化加氢，也可用于具有不饱和键的高分子的氢化反应，以及饱和烃的氢解、异构、环化等。雷尼镍作为石油化工生产中的加氢催化剂，使用一定周期后就会失活，国内每年报废约8000-12000吨。

[0003] 报废的雷尼镍催化剂镍含量高，可以做为镍资源加以综合回收，但回收过程都存在回收率低、成本高等问题。

[0004] 检索到的文献为：中国专利，专利号CN87101713，发明名称：一种由废雷尼镍催化剂中回收羰基镍的方法，该发明属于由废溶液中提取金属的方法，特别适用于废雷尼镍催化剂中回收金属镍的生产方法。主要包含有对废原料的洗涤、烘干、还原处理和进行提取羰基镍。从废原料中提取纯度为95％以上的金属镍,同时具有方法简单,提取容易,不需增添任何设备投资。该方法与感应炉熔炼法相比较,可提高金属镍的回收率约2倍以上。

[0005] 该发明生产的金属镍纯度为95％，只能做为粗制镍产品，铝没有回收，产生的铝渣需专门处理。

发明内容

[0006] 本发明针对上述问题，提供一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，本工艺同时回收镍和铝，生产硫酸镍晶体和铵明矾，铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]广泛应用于医药、食品、污水处理、化工等行业，是一种重要的化工产品。本工艺回收的铵明矾可用在净水环保、橡胶加工、制革、洗衣粉加工、铅笔制作等工业用途，充分体现资源循环和绿色化工。

[0007] 为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

[0008] 一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，包括酸浸步骤和沉矾步骤，所述沉矾步骤是废雷尼镍催化剂经酸浸后，往浸出液中加入硫酸铵和硫酸钠，从中沉淀出铵明矾晶体和得到硫酸镍溶液。

[0009] 进一步地，所述硫酸铵溶液的质量百分浓度为5％-20％，硫酸钠溶液的质量百分浓度为5％-25％,通过液碱调整PH值，控制沉矾步骤中的溶液铝、铵、硫酸根离子的浓度比为1：1-3：2-5。

[0010] 进一步地，所述的酸浸步骤为用质量百分浓度为30-98％硫酸进行浸出，控制浸出终点pH＝1.0，液固分离，再取浸出液进行沉矾处理。

[0011] 进一步地，还包括酸浸前对废雷尼镍催化剂进行球磨处理和洗涤处理，所述球磨处理是加入液碱和水，去除废雷尼镍催化剂粘附的油污，再水洗清洁。

[0012] 进一步地，所述液碱的质量百分浓度为20-50％。

[0013] 进一步地，还包括萃取净化步骤，所述萃取步骤的操作为：以P204萃取剂对沉矾后的硫酸镍溶液进行萃取净化除杂，将铜、铁、锰、锌杂质元素与镍萃取分离，再以P507萃取剂萃取含镍的P204萃余液，得到硫酸镍溶液。

[0014] 进一步地，所述萃取剂P204的体积浓度为10-20％，萃取剂P507体积浓度为10-20％。

[0015] 进一步地，还包括硫酸镍蒸发-结晶步骤，将萃取净化除杂后的硫酸镍溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶，获得硫酸镍固体。

[0016] 进一步地，所述硫酸镍蒸发-结晶条件为：用蒸发器蒸发进行蒸发浓缩硫酸镍溶液，蒸发的温度≥90℃，冷却的终点温度为15-35℃。

[0017] 进一步地，所述沉矾处理的pH值为1.0-5.5。

[0018] 本发明中原料都可在市面上采购到。

[0019] 本发明有益效果是：

[0020] 1.本发明的工艺流程短、效率高、辅料消耗少、生产成本低；通过浸出步骤和沉矾步骤等能将钴、镍、铜能富集于解析液，得到回收，产品附加值高，镍、铝的回收率高，经济效益明显；工艺过程中不产生废渣、废气，减少废水排放，既环保又避免造成污染和资源浪费。

[0021] 2.本申请所述工艺生产硫酸镍符合HG/T2824-1997一类优等品标准(见表3)。

[0022] 3.食品级铵明矾标准HG2917-1999中硫酸铝铵含量≥99.3％，水份≤4％，水不溶物≤0.2％，本工艺生产的铵明矾符合HG2917-1999标准(含量见表2)，适用于净水剂、橡胶加工、制革等工业用途。

附图说明

[0023] 图1是本发明的流程图。

具体实施方式

[0024] 以下通过具体实施例对本发明作进一步详述。本发明并不局限于下述的具体实施方式。

[0025] 实施例1：

[0026] 一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，具体步骤如下：

[0027] (1)球磨、洗涤步骤：将质量百分浓度为20％的液碱和水加入废雷尼镍催化剂中，去除废雷尼镍催化剂粘附的油污，在经过压滤处理得到洗水和滤渣，将滤渣再次进行洗涤后过滤去除废水，取滤渣；

[0028] (2)酸浸处理：将滤渣用质量百分浓度为30％的硫酸进行浸出，控制浸出终点PH＝1.0，液固分离，再取浸出液备用；

[0029] (3)沉矾处理：将质量百分浓度为5％硫酸铵和质量百分浓度为5％硫酸钠溶液加入步骤(2)中的备用浸出液进行沉矾，然后用质量百分浓度为20％的液碱调整溶液PH值为1.0，再固液分离，得到硫酸镍溶液和铵明矾；

[0030] (4)萃取处理：用体积浓度为10％的P204萃取剂对步骤(3)中的硫酸镍溶液进行萃取除杂，将铜、铁、锰、锌杂质元素萃取分离，然后用体积浓度为10％的萃取剂P507富集镍，萃取出含镍70g/l的硫酸镍溶液；

[0031] (5)蒸发-结晶处理：将萃取富集，然后进行蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸镍，其中，蒸发-结晶条件为：用蒸发器蒸发进行蒸发浓缩硫酸镍溶液，蒸发温度为90℃，终点密度为1.55，冷却的终点温度15℃；晶种的结晶率60％。

[0032] 实施例2：

[0033] 一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，具体步骤如下：

[0034] (1)球磨、洗涤步骤：将质量百分浓度为50％的液碱和水加入废雷尼镍催化剂中，去除废雷尼镍催化剂粘附的油污，在经过压滤处理得到洗水和滤渣，将滤渣再次进行洗涤后过滤去除废水，取滤渣；

[0035] (2)酸浸处理：将滤渣用质量百分浓度为95％的硫酸进行浸出，控制浸出终点PH＝1.0，液固分离，再取浸出液备用；

[0036] (3)沉矾处理：将质量百分浓度为15％硫酸铵和质量百分浓度为10％硫酸钠溶液加入步骤(2)中的备用浸出液进行沉矾，然后用质量百分浓度为50％的液碱调整溶液PH值为5.5，再固液分离，得到硫酸镍溶液和铵明矾；

[0037] (4)萃取处理：用体积浓度为20％的P204萃取剂对步骤(3)中的硫酸镍溶液进行萃取除杂，将铜、铁、锰、锌杂质元素萃取分离，然后用体积浓度为20％的萃取剂P507富集镍，萃取出含镍80g/l的硫酸镍溶液；

[0038] (5)蒸发-结晶处理：将萃取富集，然后进行蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸镍，其中，蒸发-结晶条件为：用蒸发器蒸发进行蒸发浓缩硫酸镍溶液，蒸发温度92℃，终点密度1.65，冷却的终点温度35℃；晶种的结晶率70％。

[0039] 实施例3：

[0040] 一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，具体步骤如下：

[0041] (1)球磨、洗涤步骤：将质量百分浓度为25％的液碱和水加入废雷尼镍催化剂中，去除废雷尼镍催化剂粘附的油污，在经过压滤处理得到洗水和滤渣，将滤渣再次进行洗涤后过滤去除废水，取滤渣；

[0042] (2)酸浸处理：将滤渣用质量百分浓度为45％的硫酸进行浸出，控制浸出终点PH＝1.0，液固分离，再取浸出液备用；

[0043] (3)沉矾处理：将质量百分浓度为10％硫酸铵和质量百分浓度为15％硫酸钠溶液加入步骤(2)中的备用浸出液进行沉矾，然后用质量百分浓度为25％的液碱调整溶液PH值为2.0，再固液分离，得到硫酸镍溶液和铵明矾；

[0044] (4)萃取处理：用体积浓度为12％的P204萃取剂对步骤(3)中的硫酸镍溶液进行萃取除杂，将铜、铁、锰、锌杂质元素萃取分离，然后用体积浓度为12％的萃取剂P507富集镍，萃取出含镍85g/l的硫酸镍溶液；

[0045] (5)蒸发-结晶处理：将萃取富集，然后进行蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸镍，其中，蒸发-结晶条件为：用蒸发器蒸发进行蒸发浓缩硫酸镍溶液，蒸发温度为95℃，终点密度1.58，冷却的终点温度20℃；晶种的结晶率62％。

[0046] 实施例4：

[0047] 一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，具体步骤如下：

[0048] (1)球磨、洗涤步骤：将质量百分浓度为30％的液碱和水加入废雷尼镍催化剂中，去除废雷尼镍催化剂粘附的油污，在经过压滤处理得到洗水和滤渣，将滤渣再次进行洗涤后过滤去除废水，取滤渣；

[0049] (2)酸浸处理：将滤渣用质量百分浓度为85％的硫酸进行浸出，控制浸出终点PH＝1.0，液固分离，再取浸出液备用；

[0050] (3)沉矾处理：将质量百分浓度为20％硫酸铵和质量百分浓度为25％硫酸钠溶液加入步骤(2)中的备用浸出液进行沉矾，然后用质量百分浓度为30％的液碱调整溶液PH值为3.0，再固液分离，得到硫酸镍溶液和铵明矾；

[0051] (4)萃取处理：用体积浓度为15％的P204萃取剂对步骤(3)中的硫酸镍溶液进行萃取除杂，将铜、铁、锰、锌杂质元素萃取分离，然后用体积浓度为15％的萃取剂P507富集镍，萃取出含镍92g/l的硫酸镍溶液；

[0052] (5)蒸发-结晶处理：将沉矾后的硫酸镍溶液经过萃取除杂、萃取富集，然后进行浓缩、冷却结晶得到硫酸镍。所述蒸发-结晶条件为：用蒸发器蒸发进行蒸发浓缩硫酸镍溶液，蒸发温度为98℃，终点密度1.62，冷却的终点温度30℃；所述晶种的结晶率68％。

[0053] 由实施例1-4所得到的产品进行技术指标检测，详细情况如下：

[0054] 1.产品进行技术指标检测情况表：

[0055] 表1 各个实施例产品技术指标检测情况表

[0056]

[0057] 2.对各个实施例产品铵明矾(硫酸铝铵)进行成分组成分析：

[0058] 2.1性状：无色玻璃状晶体或白色颗粒或白色粉末，无臭。

[0059] 表2 铵明矾成分检测

[0060]名称 单位 标准要求 检验结果
硫酸铝铵含量 ％ 99.3-100.5 99.31-99.68
水份 ％ 4.0 3.72-3.83
水不溶物 ％ ≤0.10 ≤0.09
重金属(以铅计) ％ ≤0.002 ≤0.002
砷 ％ ≤0.0002 ≤0.0001

[0061] 由表2可知：本工艺生产的铵明矾符合HG2917-1999标准。

[0062] 3.对各个实施例产品硫酸镍晶体进行成分组成分析：

[0063] 表3 产出硫酸镍晶体的分析报告

[0064]

[0065] 由上表可知：本申请所述工艺生产硫酸镍符合HG/T2824-1997一类优等品标准。