一种废镍催化剂回收制备氢氧化镍的方法与流程
1、本发明涉及废物回收处理领域，具体涉及一种回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法。
背景技术：
2、含镍催化剂广泛应用于化工、石油、汽车等行业。 但镍催化剂在使用过程中会受到高温、温度变化、压力波动和有害杂质的影响。 镍催化剂的活性在一定时间后会逐渐降低并下降。 直至失活。 据统计，2020年我国产生的废镍催化剂已超过5万吨。 镍是一种稀有贵金属，附加值高。 从废镍催化剂中回收有价金属镍，不仅可以缓解自然资源的消耗，而且可以产生客观的经济效益，减轻自然环境的污染，甚至促进国民经济的健康发展。 一切都具有十分重要的意义。
3、但目前国内废旧镍催化剂回收利用技术路线仍存在不足。 处理废镍催化剂的主流方法是：1）酸浸或氧压氨浸，得到富镍浸出液，沉淀除铁铝，然后调节pH值，得到含镍金属盐； 2)沉淀除铁铝，然后萃取镍，然后酸反萃取，得到仅含镍的盐溶液。例如中国出版的《一种从废镍催化剂中回收再生高纯镍的方法》专利cn2.0采用烘焙
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酸浸
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萃取
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电积工艺回收废镍催化剂中有价值的金属镍。 首先通过焙烧去除废镍催化剂中的有机物，然后将废镍催化剂用无机酸浸出，得到浸出液，然后提取
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酸洗得到含镍溶液，然后电解沉积得到金属镍。 该方法实现了废镍催化剂中镍的回收，但存在回收流程长、成本高的问题，且酸浸萃取过程产生的产品不易降解。 无机酸废水造成二次污染。 又如中国专利cn2.9公开的“一种废旧含镍催化剂的回收方法”，采用焙烧、两步酸溶、蒸发浓缩等工艺步骤，实现了废镍催化剂中镍的回收。硝酸镍的形式。 但操作复杂，需要二次酸溶解，但两者都有回收成本高的缺点。 上述工艺均采用先酸性浸出，然后去除杂质回收镍，无法避免酸性废水的二次污染。
技术实现要素：
4、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种废镍催化剂回收制备氢氧化镍的方法，旨在提供一种高效回收废镍催化剂中活性成分的方法，具体包括以下步骤:
5、一种回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6、步骤（1）：将废镍催化剂与氯化铵按一定质量比混合，球磨；
7、步骤（2）：将步骤（1）得到的混合料放入刚玉坩埚中，将坩埚放入焙烧炉中进行低温焙烧；
8、步骤（3）：将步骤（2）得到的焙烧料取出，用去离子水浸出，得到富镍浸出液；
9、步骤（4）：将步骤（3）得到的富镍浸出液进行净化脱除杂质，得到纯化的富镍液；
10、步骤(5)：向步骤(4)得到的纯化富镍液中加入NaOH，然后过滤，得到氢氧化镍。
11、具体地，步骤（1）中的废镍催化剂为粉状废镍催化剂，所述粉状废镍催化剂
药剂与氯化铵的质量比为1:1
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1：8，球磨机转速300
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，球磨时间为50
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70分钟
12、具体地，步骤(1)中粉状废镍催化剂与氯化铵的质量比为1:1
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1:5。
13、具体的，步骤(2)中的低温焙烧在管式焙烧炉中进行，焙烧温度为300℃。
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600℃，烘烤时间30
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，焙烧气氛为o2和n2的混合气氛，其中o2的体积分数为0
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80%。
14、具体的，步骤(2)中低温烘烤温度为350℃
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500℃，烘烤时间60
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，焙烧气氛中o2的体积分数为30
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60%。
15、具体的，步骤(3)中的去离子水浸取过程中，控制料液比为10
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200g/l，控制温度30℃
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80℃，浸出时间控制在30
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之间。
16、具体地，步骤(3)中的去离子水浸取过程中，料液比控制在50
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100g/l，控制温度30℃
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50℃，浸出时间控制在30
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90 分钟之间。
17、具体地，步骤(4)中净化去除杂质的方法为：首先向渗滤液中添加NaOH和H2O2，调节渗滤液的pH至4
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6 之间； 然后，过滤渗滤液。
18、具体地，在步骤(5)中纯化的富镍溶液中添加NaOH时，控制溶液的pH值在9
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12、然后过滤溶液，最后干燥滤出的固体。
19、具体地，步骤(5)中，控制溶液的pH值为10
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11 之间。
20、本发明的有益效果：本发明公开的回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法用于回收镍，综合回收率在95％以上。 在有价金属镍的回收过程中，采用低温氯化焙烧与化学沉淀相结合的方法。 首先，省去了现有回收过程中对有机物进行预焙烧的处理，降低了回收过程的能耗，实现了碳减排； 其次，避免了浸出过程中酸或碱的引入，无需担心酸性废水的二次污染。 该方法适合形成闭路工艺。 镍沉淀母液可蒸发结晶，再生氯化铵，返回球磨工序。 不会产生二次污染，兼顾环保和经济效益。 工艺简单，生产成本低。 适合大规模工业化生产。 该方法可直接处理不同镍含量的废镍催化剂。 与现有废镍催化剂处理方法相比，仍能实现高效、短流程回收有价元素，并获得性能更好的高纯度再生氢氧化镍产品。 广阔的应用前景。
附图说明
21、图1为本发明回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法的工艺流程示意图；
22.图2是使用本发明的方法制备的氢氧化镍的xrd图。
详细方式
23、下面结合图1
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下面结合图2和具体实施例对本发明进行详细说明。 下面所示的实施例不以任何方式限制权利要求中描述的本发明。 另外，以下实施例所示的结构的全部内容不限于作为权利要求中记载的发明的解决方案所必需的内容。
24.实施例1
25、首先将废镍催化剂与氯化铵混合均匀，球磨。 废镍催化剂与氯化铵的质量比为1:4，球磨速度为，球磨时间为50分钟。 然后将混合后的物料送入管式炉进行低温焙烧。 具体参数为：焙烧气氛为50%氧气和50%氮气的混合气体，焙烧温度450℃，焙烧时间30分钟。 焙烧后的产物用去离子水浸出过滤，得到浸出液和滤渣。 具体浸出参数为：温度30℃，固液比50g/l，浸出时间30分钟。 所得浸出液中铁、铝离子浓度均在1g/l左右，镍离子浓度均在35g/l左右，镍浸出率在95%以上。在浸出液中添加NaOH，调节浸出液pH值为4.5
添加0.5%体积分数的H2O2，过滤，去除以Fe(oh)3和al(oh)3形式存在的铁、铝离子，使浸出液中铁、铝离子浓度降至5ppm以下，得到纯化的富镍溶液。
26、继续向纯化的富镍液中添加NaOH，调节溶液的pH值至10.5，然后过滤纯化的富镍液，将得到的ni(oh)2干燥，得到ni(oh)2产品纯度超过99.5%。
27. 实施例2
28、首先将废镍催化剂与氯化铵混合均匀，球磨。 废镍催化剂与氯化铵的质量比为1:1，球磨速度为，球磨时间为70分钟。 然后将混合后的物料送入管式炉进行低温焙烧。 具体参数为：焙烧气氛为10%氧气和90%氮气的混合气体，焙烧温度300℃，焙烧时间30分钟。 焙烧后的产物用去离子水浸出过滤，得到浸出液和滤渣。 具体浸出参数为：温度50℃，固液比10g/l，浸出时间90分钟。 所得浸出液中铁、铝离子浓度均在1g/l左右，镍离子浓度均在35g/l左右，镍浸出率大于95%。 向浸出液中添加NaOH，调节浸出液的pH值为4，加入0.5%体积分数的H2O2，过滤，除去Fe(oh)3和al(oh)3形式的铁离子和铝离子，得使浸出液中铁、铝离子的浓度降低至5ppm以下，得到纯化的富镍液。
29、继续向纯化的富镍溶液中添加NaOH，调节溶液的pH值至9，然后过滤纯化的富镍溶液，将得到的Ni(oh)2干燥，得到ni(oh)2产品纯度超过97%。
30.实施例3
31、首先将废镍催化剂与氯化铵混合均匀，球磨。 废镍催化剂与氯化铵的质量比为1:8，球磨速度为，球磨时间为60分钟。 然后将混合后的物料送入管式炉进行低温焙烧。 具体参数为：焙烧气氛为80%氧气和20%氮气的混合气体，焙烧温度为600℃，焙烧时间。 焙烧后的产物用去离子水浸出过滤，得到浸出液和滤渣。 具体浸出参数为：温度80℃、料液比200g/l、浸出时间。 所得浸出液中铁、铝离子浓度均在1g/l左右，镍离子浓度均在35g/l左右，镍浸出率大于95%。 向浸出液中添加NaOH，调节浸出液的pH值为6，加入0.5%体积分数的H2O2，过滤，除去Fe(oh)3和al(oh)3形式的铁离子和铝离子，得使浸出液中铁、铝离子的浓度降低至5ppm以下，得到纯化的富镍液。
32、继续向纯化的富镍液中添加NaOH，调节溶液的pH值至12，然后过滤纯化的富镍液，将得到的ni(oh)2干燥，得到ni(oh)2产品纯度超过99.5%。
33.实施例4
34、与实施例1相比，不同之处在于氯化焙烧过程中气氛中的氧含量有所增加。 具体如下：将废镍催化剂与氯化铵混合均匀，球磨。 废镍催化剂与氯化铵的质量比为1:4。 。 然后将混合后的物料送入低温焙烧工序。 具体参数为：气氛为80％氧气和20％氮气混合气体，温度450℃，时间30分钟。 焙烧后的产物用去离子水浸出过滤，得到浸出液和滤渣。 具体浸出参数为：温度30℃，固液比50g/l，浸出时间30分钟。 浸出液中铁、铝离子浓度均在1g/l左右，镍离子浓度均在35g/l左右，镍浸出率在98%以上。 将浸出液的pH值调节至4.5，并添加0.5%体积分数的H2O2。 过滤去除 Fe(oh)3 和 al(oh)3 形式的铁离子和铝离子。 将浸出液中铁、铝离子的浓度降低至5ppm以下，得到纯化的富镍液。
35、继续向纯化后的镍富集液中添加NaOH，调节溶液pH值至10.5，过滤干燥得到ni(oh)2，产品纯度超过99.5%。 可见，提高焙烧气氛中的氧含量，有利于提高镍的浸出率。
36.比较例1
37、与实施例1相比，不同之处在于氯化焙烧过程中氯化铵的添加量不在限定范围内。
其结构如下：将废镍催化剂与氯化铵混合均匀，球磨，质量比为1:1。 然后将混合后的物料送入低温焙烧工序。 具体参数为：气氛为50％氧气和50％氮气混合气体，温度450℃，时间30分钟。 焙烧后的产物用去离子水浸出过滤，得到浸出液和滤渣。 具体浸出参数为：温度30℃，固液比50g/l，浸出时间30分钟。 浸出液中铁、铝离子浓度均在0.5g/l左右，镍离子浓度均在15g/l左右，镍浸出率在60%左右。 可见，氯化铵添加不足导致镍的浸出率较低。
38.比较例2
39、与实施例1相比，不同之处在于烘烤温度不在限定范围内。 具体如下：将废镍催化剂与氯化铵混合均匀，球磨，质量比为1:4。 然后将混合后的物料送入低温焙烧工序。 具体参数为：气氛为50%氧气和50%氮气混合气体，温度250℃，时间30分钟。 焙烧后的产物用去离子水浸出过滤，得到浸出液和滤渣。 具体浸出参数为：温度30℃，固液比50g/l，浸出时间30分钟。 浸出液中铁、铝离子浓度均在0.5g/l左右，镍离子浓度均在20g/l左右，镍浸出率在70%左右。
40.对所公开实施例的上述描述使得本领域技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且本文中定义的一般原理可以在其他实施例中实践而不脱离本发明的精神或范围。 因此，本发明不限于本文所示的实施例，而是应符合与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
技术特点：
1、一种回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤（1）：将废镍催化剂与氯化铵按一定质量比混合，球磨； 步骤（2）：将步骤（1）得到的混合料放入刚玉坩埚中，将坩埚放入焙烧炉中进行低温焙烧； 步骤（3）：将步骤（2）得到的焙烧料取出，用去离子水浸出，得到富镍浸出液； 步骤（4）：将步骤（3）得到的富镍浸出液净化去除杂质，得到纯化的富镍液； 步骤（5）：将步骤（4）得到的纯化富镍浸出液加入到纯化富镍浸出液中； 向收集的溶液中加入NaOH，然后过滤，得到氢氧化镍。 2.根据权利要求1所述的一种回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法，其特征在于，步骤（1）中的废镍催化剂为粉状废镍催化剂，且所述粉状废镍催化剂中催化剂与铵的质量比氯化物为1:1
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1：8，球磨机转速300
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，球磨时间为50
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70分钟 3.根据权利要求2所述的一种回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法，其特征在于，步骤（1）中粉状废镍催化剂与氯化铵的质量比为1:1
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1:5。 4.根据权利要求1所述的一种回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法，其特征在于，步骤（2）中的低温焙烧在管式焙烧炉中进行，焙烧温度为300℃。
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600℃，烘烤时间30
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，焙烧气氛为o2和n2的混合气氛，其中o2的体积分数为0
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80%。 5.根据权利要求4所述的一种回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法，其特征在于，步骤（2）中低温焙烧温度为350℃。
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500℃，烘烤时间60
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，焙烧气氛中o2的体积分数为30
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60%。 6.根据权利要求1所述的一种回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法，其特征在于，步骤（3）中的去离子水浸出过程中，控制固液比为10
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200g/l，控制温度30℃
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80℃，浸出时间控制在30
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之间。 7.根据权利要求6所述的一种回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法，其特征在于，步骤（3）中的去离子水浸出过程中，控制固液比为50
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100g/l，控制温度30℃
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50℃，浸出时间控制在30
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90 分钟之间。 8.根据权利要求1所述的一种回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法，其特征在于，步骤（4）中净化除杂的方法为：首先加入NaOH和H2O2，调节浸出液的pH至4
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6 之间； 然后，过滤渗滤液。 9.根据权利要求1所述的一种从废镍催化剂中回收氢氧化镍的方法，其特征在于，步骤（5）中纯化的镍富集液中添加NaOH时，控制溶液的pH值在9之间
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12、然后过滤溶液，最后干燥滤出的固体。 10.根据权利要求9所述的回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法，其特征在于，步骤（5）中控制溶液的pH值为10
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11 之间。
技术概要
本发明公开了一种回收废镍催化剂制备氢氧化镍的方法，包括以下步骤：(1)将废镍催化剂与氯化铵按一定质量比混合，球磨。 (2):将废镍催化剂研磨得到混合料，放入刚玉坩埚中，将坩埚放入焙烧炉中进行低温焙烧； 3):将步骤(2)得到的焙烧料取出，用去离子水浸出，得到富镍浸出液； (4)：将步骤(3)得到的富镍浸出液净化去除杂质，得到纯化的富镍液； (5)：向步骤(4)得到的纯化富镍液中加入NaOH，过滤，得到氢氧化镍。 本发明方法创新性地采用低温氯化焙烧，然后采用水浸、净化、化学沉淀处理废镍催化剂，得到高纯氢氧化镍，有效实现了低能耗、低成本-废镍催化剂中无价元素镍的产生。 酸，短流程回收。 短流程回收。 短流程回收。
技术研发人员：徐开华、赖彦清、杨健、张昆、陈永安、李陈伟、蒋良星
受保护技术使用者：荆门格林美新材料有限公司
技术研发日：2021.09.02
技术公告日期：2021/12/30