镍白铜废料直接电解分步电积法回收铜镍的研究

【摘要】：铜镍合金具有良好的物理化学性能，因此在工业生产中得到广泛的应用。随着使用年限的增加，合金性能逐渐减弱而被淘汰，产生了大量的合金废料。在我国铜、镍资源供应紧张的背景下，铜镍合金废料的回收利用成为补充我国铜、镍资源缺口的重要途径。目前，处理此类合金废料的方法很多，但各自都存在较多的缺陷。本文以镍白铜废料为研究对象，提出了一种直接电解、分步电积的工艺思路，从镍白铜废料中选择性回收铜和镍。基于该工艺思路，通过实验研究了镍白铜合金电解过程中阳极钝化机理、镍白铜废料直接电解回收铜的工艺过程以及镍铁合金电积工艺过程。实验结果表明：镍-镍-铜镀层板作为阳极时，镍组分的存在会促进阳极钝化的发生。明胶、硫脲及氯离子的合理使用可以缓解阳极钝化，当明胶浓度为8ppm、硫脲浓度为4ppm时效果最佳。在溶液初始铜离子浓度为60g/L、硫酸浓度为180g/L、电解液温度控制为60℃、电流密度为100A/m2、明胶浓度为40mg/L的条件下。直接电解镍-镍-铜镀层废料得到的阴极铜纯度为99.98%，表面光滑、韧性好。镍铁共沉积的成核类型为连续成核，共沉积过程中，铁的沉积占主导地位。在Ni2+浓度40g/L、浓度100g/L条件下，控制Fe2+浓度0.3g/L以下，电解液温度60℃，电流密度200A/m2，电解液pH=3，十二烷基硫酸钠浓度40mg/L，可电解沉积得到光滑的镍铁合金，镍含量为96.21%。通过以上研究，本文确定了直接电解-分步电解沉积处理镍白铜废料的工艺参数，实现了铜、镍的高效清洁再生，也为其他有色金属的再生提供了一种新的工艺思路，具有重要的参考价值。