硝酸退镀液中铜镍分离回收与资源化工艺研究

摘要

浸出-萃取-电积工艺具有工艺简单、投资省、基建期短、生产效率高及无污染等优点，因而受到越来越广泛的关注。其中，萃取工艺是该工艺中的重要环节，是生产高品质电积金属的关键。 本文在文献调研工作的基础上，对浙江蓝德科技有限公司的硝酸型铜镍退镀废液中的铜和镍等有用成分回收利用，进行了系统的工艺研究。经过实验探索比较，初步确定了溶剂萃取法分离提取铜和镍的工艺路线。 BK992铜萃取剂是一种应用于湿法冶金分离铜元素的新型弱酸性萃取剂、化学稳定性好，以高闪点磺化煤油为稀释剂，该萃取剂从低品位氧化矿和硫化矿的湿法浸出液中萃取与富集有价金属铜的能力与HenkelCororation公司的LIX984相当。本文对BK992在退镀液硝酸体系中对铜的萃取行为作为研究对象。研究了BK992在铜镍退镀液中萃取铜的行为，讨论了萃取剂浓度、油液比、分相时间及温度等因素对萃取率的影响，并对BK992萃取铜的优化条件进行了探讨。研究结果表明：BK992萃取剂是一种较好的铜萃取剂，具有较高的铜负载能力；在控制好酸度的情况下有很高的铜铁、铜镍分离系数：萃取、反萃取分相很快；BK992萃取剂在铜镍硝酸退镀液中萃铜的优化条件为：相比为1：1；BK992的浓度为20％；水相的pH为2；萃取搅拌时间为5分钟：萃取温度为室温。BK992萃取剂的一级萃取率达78％以上：饱和萃取量为19665ppm，净传递量达到17383ppm；它的性质性能和进口的LIX984相近，却有着LIX984所无法达到的价格优势。 在萃取分离铜的基础上，选用P204作为萃取镍的萃取剂，进行萃取富集镍，再经过黄钠铁矾除铁，从而使硝酸型镍盐转变为适合电沉积的富镍硫酸盐。 该工艺技术可行，具有操作简单，萃取级数少，成本费用低等优点。本文提出的废液处理工艺不仅有效地控制了环境污染，而且较好地回收了退镀液中有用的化工原料，具有很好的环境效益、经济效益和社会效益。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2国内外研究现状

1.2.1国内外电镀废弃物的回收利用现状

1.2.2退镀液的处理技术现状

1.3溶剂萃取在湿法冶金中的发展和应用

1.3.1溶剂萃取在铜湿法冶金中的发展和应用

1.3.2溶剂萃取在镍湿法冶金中的发展和应用

1.4溶剂萃取

1.4.1溶剂萃取概述

1.4.2与萃取有关的参数

1.4.3水解稳定性

1.4.4乳化现象及杂质的影响

1.5我国铜镍工业现状

1.5.1我国镍工业现状

1.5.2我国铜工业现状

1.5.3展望

1.6研究内容和研究意义

第二章化学试剂和实验方法

2.1化学试剂和实验材料

2.2实验设备

2.2.1电感耦合等离子体质谱仪

2.2.2磁力搅拌器

2.2.3电子天平

2.2.4水质检测仪

2.2.5精密定时电动搅拌器

2.2.6电化学工作站

2.2.7直流电源

2.3实验方法

2.3.1萃取部分

2.3.2电化学测试部分

2.3.3电解部分

第三章退镀液的成分分析和研究方案设计

3.1退镀液中的主要成分分析

3.1.1分析方法选择

3.1.2 ICP分析结果

3.2实验方案及工艺流程设计

3.2.1现有工艺

3.2.2退镀液中铜和镍的分离与提纯工艺的设计

3.2.3方案的选择

3.3本章小结

第四章退镀液中萃取分离铜的研究

4.1溶剂萃取分离铜

4.2实验材料及方法

4.2.1主要试剂

4.2.2试验方法

4.3结果与讨论

4.3.1相比对萃取的影响

4.3.2萃取剂的体积浓度对萃取的影响

4.3.3原液pH对萃取的影响

4.3.4萃取搅拌时间对萃取的影响

4.3.5萃取温度对萃取的影响

4.3.6饱和萃取量和铜净传递量的确定

4.4本章小结

第五章退镀液中萃取富集镍及除杂的研究

5.1 p204萃取转换硝酸镍为硫酸镍的研究

5.1.1 P204基本性质

5.1.2实验部分

5.1.3 P204萃取过程

5.1.4结果与讨论

5.1.5小结

5.2黄钠铁矾法除铁的研究

5.2.1湿法冶金除铁的几种方法

5.2.2黄钠铁矾法除铁

5.2.3 小 结

5.3本章小结

第六章硫酸体系中金属镍的电沉积研究

6.1电化学测试

6.2电解试验

6.3结论

第七章总结

参考文献

附录：攻读硕士学位期间发表的论文

致 谢