资源综合利用技术：从铜镍合金中回收铜、镍的创新工艺

资源综合利用技术：从铜镍合金中回收铜、镍的创新工艺

一种从铜镍合金中回收铜和镍的工艺

【技术领域】

[0001] 本发明涉及一种从铜镍合金中回收铜和镍的工艺，属于资源综合利用技术领域。

【背景技术】

随着经济的发展，我国对铜、镍的需求量也逐渐增大，而铜、镍资源却在逐年减少，终将枯竭，为了缓解这种资源短缺的压力，二次资源的综合利用将越来越受到重视。

[0003] 在有色金属冶炼中，经常会将铜和镍混在一起，工业上一般采用火法冶金或湿法冶金的方法将铜、镍等金属分离，然后再进行提纯，这些工艺一般存在生产成本高、工艺流程长、环境污染大、收率低等问题。

[0004] 专利申请号2.7提供“一种从镍铁铜合金废料中回收铜和镍的方法”，该方法先将镍铁铜合金废料加热至熔融状态，然后加入造渣剂并喷入氧化性气体，得到熔融金属和炉渣，再将熔融金属铸入可溶性阳极，采用电解工艺电解精铜，将电解液中的铜除去后再电解镍，电解铜过程中需要补充一定量的铜盐，使电解液中的铜保持在20-80g/l内，电解镍前需除去铜离子，电解过程中会产生大量的酸，需要加碱来平衡，工艺繁琐复杂，会产生大量的高盐废水。

专利申请号2.0提供了“一种铜镍合金废料回收铜和镍的方法”，该方法首先将镍铁铜合金废料加热至熔融状态，然后加入造渣剂并喷入氧化性气体，得到熔融金属和炉渣，然后将熔融金属铸入可溶性阳极，采用电解工艺电解精铜，电解液进一步电解铜，铜还原为1-5g/l，再经过一步去除铜离子，电解镍沉积后去除电解镍，电解镍沉积前需对溶液进行酸度处理。该工艺也存在复杂繁琐的问题，会产生大量的高盐废水。

【发明概要】

针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明提供了一种从铜镍合金中回收铜和镍的工艺，以及电解后直接蒸发浓缩处理铜镍合金的方法。该工艺利用铜和镍的电位差，电解铜镍金属阳极，当电解液中铜含量降至5g/l以下时，电解残液直接蒸发浓缩结晶，经离心得到粗硫酸镍。离心母液加入铜盐后返回电解工序，作为电解液循环使用。该工艺简单，无废水排放，清洁环保，产品为粗硫酸镍和高纯度阴极铜，金属收率高，生产成本低，具有良好的工业应用前景。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种从铜镍合金中回收铜和镍的工艺，其特征在于包括以下步骤：

（一）氧化除铁：将铜镍合金加热得到熔融的铜镍金属液，加入造渣剂并喷入空气造渣，除去上层含铁废渣，得到除铁后的铜镍金属液；

(2)电解铜：将步骤(1)除铁得到的铜镍金属液铸成可溶阳极板，以可溶阳极板为阳极，不锈钢板为阴极，以硫酸铜为电解质，在阴极上电解铜；

[0011] (3)粗硫酸镍:将步骤(2)得到的电解液经蒸发、浓缩结晶、离心分离得到粗硫酸镍。

优选地，所述工艺还包括：将离心后的离心母液添加铜盐后返回步骤（2）作为电解液循环使用。

优选的，所述步骤（3）中，铜盐中的铜元素与铜镍合金中的金属镍的质量比为0.5～2。

步骤（3）中，铜盐中铜元素与铜镍合金中金属镍的质量比可以为0.5-0.8、0.8-1.5或1.5-2。

[0015] 优选地，所述铜镍合金包括以下质量百分比的组分：铜30-95％、镍3-40％、铁0.5-50％。

[0016] 所述铜镍合金中铜组分的质量百分比可以为：30-50%、50-78%或78-95%。

[0017] 所述铜镍合金中镍组分的质量百分比可以为：3-10％、10-20％或20-40％。

[0018] 所述铜镍合金中铁成分的质量百分比可以为：0.5-12％、12-30％或30-50％。

[0019] 优选地，所述成渣剂与铜镍合金中铁的质量比为0.4-1.5。

[0020] 所述成渣剂与铜镍合金中铁的质量比可以为0.4-0.6、0.6-0.9或0.9-1.5。

[0021] 优选的， 喷入的空气的压力为0.02-0.6MPa。

[0022] 所述注入空气的压力可以为0.02-0.2MPa、0.2-0.4MPa或0.4-0.6MPa。

[0023] 优选地，所述步骤（I)中，将铜镍合金加热至1300°C以上。更优选地，所述步骤（I)中，将铜镍合金加热至1300-1700°C。

[0024] 所述步骤（I)中，所述铜镍合金的加热温度可以为1300-1450°C、1450-1600°C或1600-1700°C。

优选的，所述步骤(I)中，反应时间为。

[0026] 所述步骤（I)中，反应时间可以为30-70min、70-或。

[0017] 优选的，所述步骤(2)中电解电压为0.2-0.8V，电解温度为55-68°C，同极间距为80-110mm。

[0017] 所述步骤(2)中电解电压可以为0.2-0.4v、0.4-0.5v或者0.5-0.8v ;电解温度可以为55-62°C、62-66°C或者66-68°C ;同极间距可以为80-95mm、95-100mm或者100-110mm。

优选的，所述步骤（2）中电解至电解液中铜含量低于5g/L时终止电解。

步骤（2）中，电解液的铜含量可以为5-4.2g/L、4.2-3.8g/L、3.8-1.8g/L或小于1.8g/L。

优选的，所述步骤（3）中，所述铜盐选自硫酸铜、碳酸铜、氧化铜中的一种或多种。

[0032] 本发明采用火法冶金法从铜镍合金中除铁后浇铸成可溶阳极板，以可溶阳极板为阳极，不锈钢板为阴极，以硫酸铜为电解质进行电解，将铜镍金属中的铜电解成高纯度阴极铜，电解液直接蒸发浓缩结晶，离心得到粗硫酸镍，在离心母液中加入铜盐配制成新电解质循环使用。整个工艺工艺简单，无废水排放，清洁环保，金属收率高，体现了技术效果，生产成本低，利于工业推广。

【附图的简要说明】

[0033] 图1为本发明从铜镍合金中回收铜和镍的工艺流程图。

【详细方式】

以下通过具体的实施例来描述本发明的技术方案。应当理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排除在组合步骤前后有其他方法步骤或者在这些明确提到的步骤之间插入其他方法步骤；还应当理解，这些实施例仅用于说明本发明，并不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，每个方法步骤的编号仅是用于识别每个方法步骤的方便工具，而不是用于限制每个方法步骤的排列顺序或限制本发明的范围，其相对关系的改变或调整，在技术内容没有实质性改变的情况下，也应当视为本发明的范围。

本发明提供了一种从铜镍合金中回收铜和镍的工艺，如图1所示，包括以下步骤：

（一）氧化除铁：将铜镍合金加热得到熔融的铜镍金属液，加入造渣剂并喷入空气造渣，除去上层含铁废渣，得到除铁后的铜镍金属液；

(2)电解铜：将步骤(1)除铁后得到的铜镍金属液铸入可溶阳极板，以可溶阳极板为阳极，不锈钢板为阴极，以硫酸铜为电解质进行电解，在阴极上得到铜；

(3)粗硫酸镍：将步骤(2)得到的电解液经蒸发浓缩结晶，离心得到粗硫酸镍。离心母液中加入铜盐后返回步骤(2)，作为电解液循环使用。

[0021] 实施例1

如图1所示，从铜镍合金中回收铜和镍的工艺流程，具体步骤如下：

(I)氧化除铁：将铜镍合金加热至1300℃，得到熔融的铜镍金属液，加入造渣剂并向熔融的铜镍金属液中喷入空气，在此温度下维持反应30min，除去上层含铁废渣后，得到除铁后的铜镍金属液；所述铜镍合金包括以下质量百分比的组分：铁0.5％、铜95％、镍3％、其它组分1％；所述造渣剂为石英砂，加入量为铜镍合金中铁质量的1.5倍，向熔融的铜镍金属液中喷入空气的压力为0.02MPa；

(2)电解铜:将步骤(1)得到的除铁后的铜镍金属液浇铸成可溶阳极板,以可溶阳极板为阳极,不锈钢板为阴极,硫酸铜为