專利名稱：一種處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢金屬材料的處理，具體涉及一種處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法。
背景技術(shù)：
在含鎳不銹鋼合金的生產(chǎn)和成型過程中，特別是在高溫鑄造過程中，含鎳不銹鋼合金表面會形成一層氧化皮，這層氧化皮一般鎳含量在2-5 %,鉻含量10-30 %,鐵含量50%以上，基本都以氧化物的形式存在，由于含鐵和鉻非常高而鎳含量比較低，目前對這種含鎳不銹鋼合金廢料的處理方法是直接酸溶，但是這種直接酸溶的方法浸出率不高并且由于鐵鉻的大量溶出而導(dǎo)致酸消耗比較大并且除雜困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決直接酸溶方法浸出率不高并且由于鐵鉻的大量溶出而導(dǎo)致酸消耗比較大并且除雜困難的問題。提供一種新型的處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，本方法能夠較少輔料消耗并且能夠整合利用其中的金屬元素。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所提供的方案為一種處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，包括以下步驟1、一種處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，其特征是，包括以下步驟(I)采用球磨或機(jī)械破碎的方法將廢料磨細(xì)后加還原劑在600 800°C還原焙燒；(2)在pH = O. 5 2. O酸性環(huán)境下加銅鹽置換浸出鎳，分離鎳和浸出液；(3)將浸出液回 調(diào)至pH = 3. 8 4. 2，過濾，濾液送萃取深度凈化，濾渣混合步驟
(2)的濾渣一起，加入可溶性碳酸鹽焙燒；(4)加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進(jìn)入溶液中回收鉻；(5)濾渣用酸溶解，得到的硫酸銅濾液返回步驟(2)浸出，濾渣用來回收鐵。優(yōu)選地，步驟(I)中所述還原劑為冶金焦炭、氫氣或一氧化碳，還原劑與鎳的摩爾數(shù)之比為1: O. 3 O. 6。步驟(I)焙燒溫度為700 750°C，焙燒時間為2 4小時。步驟(2)所述銅鹽為硫酸銅、氯化銅或硝酸銅，加入的銅離子與廢料中鎳的摩爾數(shù)之比為1: O. 6 O. 9。步驟⑶將浸出液回調(diào)至pH = 4。步驟(3)濾液送萃取深度凈化為按如下方法萃取深度凈化萃取劑為P204，P204組成體積比20 30 % P204+70 80%磺化煤油，皂化率50 75%,有機(jī)/水相為1: O. 5 2,經(jīng)過8 10級萃取,4 6級洗漆,4 6級反萃,得到的萃余液為純凈的鎳溶液，直接濃縮結(jié)晶得到鎳晶體，反萃液為含有銅鐵的溶液，返回置換浸出鎳鐵，洗滌液與反萃液分別為H+為O. 5 1. 2mol/L，3 4. 5mol/L的酸溶液。
步驟(3)可溶性碳酸鹽為碳酸鈉，加入的碳酸鈉與鉻的摩爾數(shù)之比為1: O. 5 O. 8，焙燒溫度為600 900°C，焙燒時間為2 6小時。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的方法浸出率高，并且除雜容易，能夠較少輔料消耗并且能夠整合利用含鎳不銹鋼合金廢料中的金屬元素。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，本發(fā)明的范圍不受這些實(shí)施例的限制。實(shí)施例1一種處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，步驟如下將廢料用球磨機(jī)磨細(xì)，平均粒徑O. 75mm，加冶金焦炭在700°C還原焙燒3小時，還原劑與鎳的摩爾數(shù)之比為1: 0.5。在pH = I加硫酸銅，銅離子與廢料中鎳的摩爾數(shù)之比1: O. 7，置換浸出鎳，分離鎳浸出液和渣；

將浸出液回調(diào)至pH = 4.0，濾液送萃取，萃取劑為P204，P204組成體積比25%P204+75%磺化煤油，皂化率65%，有機(jī)/水相1:1，經(jīng)過9級萃取，5級洗滌，5級反萃，得到的萃余液為純凈的鎳溶液，可直接濃縮結(jié)晶得到鎳晶體，反萃液為含有銅鐵的溶液，可返回置換浸出鎳鐵，洗漆液與反萃液分別為H+為1. 0mol/L,3. 5mol/L的酸溶液,濾洛混合步驟(2)的濾渣一起，加入碳酸鈉，碳酸鈉與鉻的摩爾數(shù)之比1: O. 65，焙燒時間4小時，溫度750 0C ；焙燒后物料加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進(jìn)入溶液中，濃縮蒸發(fā)結(jié)晶得到鉻酸鈉晶體；濾洛用酸溶解,得到的硫酸銅濾液返回置換浸出，濾洛用來回收鐵。實(shí)施例2一種處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，具體步驟為(I)采用機(jī)械破碎的方法將廢料磨細(xì)后通一氧化碳在800°C還原焙燒2小時；(2)在pH = O. 5酸性環(huán)境下加氯化銅置換浸出鎳，加入的銅離子與廢料中鎳的摩爾數(shù)之比為1: O. 9,分離鎳和浸出液；(3)將浸出液回調(diào)至pH = 3. 8，過濾，濾液送萃取深度凈化，濾渣混合步驟(2)的濾渣一起，加入碳酸鈉焙燒；加入的碳酸鈉與鉻的摩爾數(shù)之比為1: 0.8，焙燒溫度為900°C，焙燒時間為2小時。(4)加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進(jìn)入溶液中回收鉻；(5)濾渣用酸溶解，得到的硫酸銅濾液返回步驟(2)浸出，濾渣用來回收鐵。其中，步驟(3)濾液送萃取深度凈化為按如下方法萃取深度凈化萃取劑為P204，P204組成體積比30% P204+70%磺化煤油，皂化率50%，有機(jī)/水相為1:2，經(jīng)過10級萃取，4級洗滌，4級反萃，得到的萃余液為純凈的鎳溶液，直接濃縮結(jié)晶得到鎳晶體，反萃液為含有銅鐵的溶液，返回置換浸出鎳鐵，洗漆液與反萃液分別為H+為O. 5mol/L,3mol/L的酸溶液。
實(shí)施例3一種處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，具體步驟為(I)采用機(jī)械破碎的方法將廢料磨細(xì)后加冶金焦炭(冶金焦炭與鎳的摩爾比為1: O. 6)在750°C還原焙燒4小時；(2)在pH = 2酸性環(huán)境下加氯化銅置換浸出鎳，加入的銅離子與廢料中鎳的摩爾數(shù)之比為1: O. 6，分離鎳和浸出液；(3)將浸出液回調(diào)至pH = 4. 2，過濾，濾液送萃取深度凈化，濾渣混合步驟(2)的濾渣一起，加入碳酸鈉焙燒；加入的碳酸鈉與鉻的摩爾數(shù)之比為1: O. 5，焙燒溫度為600°C，焙燒時間為4小時。(4)加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進(jìn)入溶液中回收鉻；(5)濾渣用酸溶解，得到的硫酸銅濾液返回步驟(2)浸出，濾渣用來回收鐵。其中，步驟(3)濾液送萃取深度凈化為按如下方法萃取深度凈化萃取劑為P204，P204組成體積比20 % P204+80 %磺化煤油，皂化率75 %，有機(jī)/水相為1: O. 5，經(jīng)過8級萃取，6級洗滌，6級反萃，得到的萃余液為純凈的鎳溶液，直接濃縮結(jié)晶得到鎳晶體，反萃液為含有銅鐵的溶液，返回置換浸出鎳鐵，洗漆液與反萃液分別為H+為1. 2mol/L,4. 5mol/L的酸溶液。 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，其特征是，包括以下步驟 (1)采用球磨或機(jī)械破碎的方法將廢料磨細(xì)后加還原劑在600 800°C還原焙燒； (2)在pH= O. 5 2. O酸性環(huán)境下加銅鹽置換浸出鎳，分離鎳和浸出液； (3)將浸出液回調(diào)至pH= 3. 8 4. 2，過濾，濾液送萃取深度凈化，濾渣混合步驟(2)的濾渣一起，加入可溶性碳酸鹽焙燒； (4)加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進(jìn)入溶液中回收鉻； (5)濾渣用酸溶解，得到的硫酸銅濾液返回步驟(2)浸出，濾渣用來回收鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，其特征是，步驟(I)中所述還原劑為冶金焦炭、氫氣或一氧化碳，還原劑與鎳的摩爾數(shù)之比為1: O. 3 O. 6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，其特征是，步驟(I)焙燒溫度為700 750°C，焙燒時間為2 4小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，其特征是，步驟(2)所述銅鹽為硫酸銅、氯化銅或硝酸銅，加入的銅離子與廢料中鎳的摩爾數(shù)之比為1: O. 6 0.9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，其特征是，步驟(3)將浸出液回調(diào)至PH = 4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，其特征是，步驟(3)濾液送萃取深度凈化為按如下方法萃取深度凈化 萃取劑為P204，P204組成體積比20 30% P204+70 80%磺化煤油，皂化率50 75%,有機(jī)/水相為1: O. 5 2,經(jīng)過8 10級萃取,4 6級洗漆,4 6級反萃,得到的萃余液為純凈的鎳溶液，直接濃縮結(jié)晶得到鎳晶體，反萃液為含有銅鐵的溶液，返回置換浸出鎳鐵，洗滌液與反萃液分別為H+為O. 5 1. 2mol/L，3 4. 5mol/L的酸溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法，其特征是，步驟(3)可溶性碳酸鹽為碳酸鈉，加入的碳酸鈉與鉻的摩爾數(shù)之比為1: O. 5 O. 8，焙燒溫度為600 900°C，焙燒時間為2 6小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及廢金屬材料的處理，具體涉及一種處理含鎳不銹鋼合金廢料的方法。該方法包括以下步驟(1)將廢料磨細(xì)后加冶金焦炭在600～800℃還原焙燒；(2)在酸性環(huán)境下加銅鹽置換浸出鎳，分離鎳和浸出液；(3)將浸出液回調(diào)至pH＝3.8～4.2，過濾，濾液送萃取深度凈化，濾渣混合步驟(2)的濾渣一起，加入碳酸鈉焙燒；(4)加入熱水洗滌，使得鉻酸鈉進(jìn)入溶液中回收鉻；(5)濾渣用酸溶解，得到的硫酸銅濾液返回步驟(2)浸出，濾渣用來回收鐵。本發(fā)明的方法浸出率高，并且除雜容易，能夠較少輔料消耗并且能夠整合利用含鎳不銹鋼合金廢料中的金屬元素。
文檔編號C22B23/00GK103031439SQ20111030146
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者王勤, 郭苗苗, 陳艷紅, 蘇陶貴, 程文武 申請人:深圳市格林美高新技術(shù)股份有限公司