[0036] 以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明,本实施例的一种硫化物除杂渣的处理方法,其为以下步骤:
[0037] (1)预处理,将物料晾干至水分含量低于1%,然后经过破碎,筛分后过100-200目筛;
[0038] (2)氢气还原,将过筛后的物料在氢气气氛中还原,同时将还原后的气体通过引风机引出后采用氢氧化钠吸收,还原时间为5-6小时,还原温度为350-450℃,得到混合金属粉末;
[0039] (3)将金属粉末放入密闭反应釜内进行浸出,浸出液为氨水和碳酸铵的混合溶液,通入空气,浸出温度为50-60℃,浸出时间为4-5小时,然后过滤,得到第一滤液和第一滤渣,将第一滤液加入β-二酮萃取剂萃取其中的铜,再采用硫酸反萃,得到硫酸铜溶液,经过浓缩结晶得到硫酸铜结晶,萃取铜后的萃余液通入臭氧,在温度为35-45℃搅拌反应2-3小时,经过过滤得到氢氧化高钴沉淀和镍滤液,得到的镍滤液加入草酸,得到草酸镍;
[0040] (4)第一滤渣加入硫酸亚铁溶液,温度为40-60℃搅拌反应2-3小时,然后过滤,得到第二滤液和第二滤渣,得到的第二滤液经过除铁后,通入氧气,在温度为110-140℃,压力为2-2.5atm下搅拌反应2-3小时,过滤得到二氧化锰沉淀和含锌滤液,含锌滤液加入碳酸氢铵,经过沉淀反应,然后经过煅烧得到纳米氧化锌;
[0041] (5)将第二滤渣加入硫酸进行溶解,经过过滤得到第三滤渣和第三滤液,第三滤液经过除铁后,得到硫酸镉溶液。
[0042] 晾干过程将物料平铺至物料厚度不大于3cm,在通风环境下晾干。
[0043] 所述步骤(2)中氢气还原过程,氢气的流速为1-3m/s,通入的氢气的摩尔数与物料中金属总摩尔之比为4-5:1,引风机引出的风速为1-3m/s,氢氧化钠吸收液的浓度为8-10mol/L,吸收采用喷淋吸收,待吸收液中氢氧化钠的浓度低于1mol/L时将吸收液返回做铅镉的除杂剂。
[0044] 步骤(2)中引风机以及引风管道内涂上防腐玻璃钢层。
[0045] 所述步骤(3)中金属粉末在密闭反应釜内浸出时,金属粉末与浸出液的质量比为1:3-4,浸出液中氨水的浓度为3-5mol/L,碳酸铵的浓度为1-1.2mol/L,每小时通入空气的量为浸出液总体积的5-8倍,浸出过程维持搅拌状态,搅拌速度为100-150r/min,第一滤液加入β-二酮萃取剂萃取铜过程,萃取逆流萃取工艺,β-二酮萃取剂的配比为体积份数为10-
15%的β-二酮,体积份数为60-75%的磺化煤油和体积份数为10-30%的TBP,萃取级数为3-
5级,洗涤级数2-3级,反萃级数3-4级,萃取过程的萃取剂与第一滤液的体积流量比为1:
0.3-0.5,洗涤过程的洗涤剂与萃取剂的体积流量比为5-6:1,洗涤剂采用0.1-0.5mol/L的硫酸溶液,反萃过程萃取剂与反萃液的体积流量比为1:0.1-0.15,反萃采用1.5-2mol/L的硫酸溶液,萃取铜后的萃余液通入臭氧过程,加入的臭氧的摩尔数为萃取铜后的萃余液重钴的摩尔数的3-5倍,通入臭氧的时间为1.5-2小时,搅拌反应时搅拌转速为120-150r/min。
[0046] 所述步骤(3)中镍滤液加入草酸过程,草酸与镍滤液中镍的摩尔比为1.1-1.2倍,加入草酸的时间为0.5-1小时,加入草酸过程的温度为40-50℃,加完草酸后在温度为40-50℃下继续反应1-2小时,搅拌转速为120-150r/min,然后经过过滤洗涤后,得到纯度大于98.5%,粒度为3-5微米的草酸镍,过滤后的滤液加入硫酸调节溶液的pH为3-3.5,然后浓缩结晶得到硫酸铵晶体。
[0047] 所述步骤(4)中硫酸亚铁溶液的浓度为1-1.2mol/L,硫酸亚铁的摩尔数与第一滤渣中锌和锰的总摩尔数之比为1.15-1.2:1,维持反应过程的pH4-4.5,第二滤液除铁过程为,将温度升高到85-90℃,通入空气,搅拌1-2小时后过滤,铁以氢氧化铁渣沉淀从而实现除铁,除铁后通入氧气,氧气的纯度大于99%,通入的氧气的摩尔数与第二滤液的摩尔数之比为1:0.2-0.25,过滤得到的二氧化锰沉淀经过0.2-0.5mol/L的硫酸溶液洗涤后,烘干,经过气流破碎和筛分,得到电池级二氧化锰,加入碳酸氢铵的摩尔数与含锌滤液中锌的摩尔数之比为3-3.2:1,含锌溶液中加入分散剂,加入的分散剂浓度为0.1-0.2%,加入碳酸氢铵的时间为0.5-1小时,然后在温度为40-45℃搅拌反应15-30min,过滤后洗涤,然后烘干破碎,再经过600-650℃煅烧1.5-2小时,经过破碎后得到纳米氧化锌,碳酸氢铵沉淀过滤后的滤液加入硫酸调节溶液的pH为3-3.5,然后浓缩结晶得到硫酸铵晶体。
[0048] 所述步骤(5)中第三滤渣经过洗涤后进行烘干,得到纯度大于98.5%的硫酸铅,经过除铁后的硫酸镉溶液,调节溶液的pH为1.5-2,然后加入硫化铵溶液,加入的硫化铵的摩尔数为镉摩尔数的1.1-1.15倍,维持过程的温度为30-40℃,加入硫化铵溶液的时间为30-60min,加完之后继续反应30-60min,然后过滤,滤渣加入0.5-1mol/L的硫酸洗涤,得到纯度大于99%,粒度为1-1.5微米的硫化镉。
[0049] 所述步骤(3)中氢氧化高钴沉淀经过硫酸洗涤后再用纯水洗涤,然后经过烘干破碎过筛后,在温度为900-950℃惰性气氛下煅烧,得到电池级四氧化三钴,粒度为3-5微米,振实密度大于2.4g/mL。
[0050] 实施例1
[0051] 一种硫化物除杂渣的处理方法,其为以下步骤:
[0052] (1)预处理,将物料晾干至水分含量低于1%,然后经过破碎,筛分后过150目筛;
[0053] (2)氢气还原,将过筛后的物料在氢气气氛中还原,同时将还原后的气体通过引风机引出后采用氢氧化钠吸收,还原时间为5.5小时,还原温度为390℃,得到混合金属粉末;
[0054] (3)将金属粉末放入密闭反应釜内进行浸出,浸出液为氨水和碳酸铵的混合溶液,通入空气,浸出温度为55℃,浸出时间为4.5小时,然后过滤,得到第一滤液和第一滤渣,将第一滤液加入β-二酮萃取剂萃取其中的铜,再采用硫酸反萃,得到硫酸铜溶液,经过浓缩结晶得到硫酸铜结晶,萃取铜后的萃余液通入臭氧,在温度为42℃搅拌反应2.5小时,经过过滤得到氢氧化高钴沉淀和镍滤液,得到的镍滤液加入草酸,得到草酸镍;
[0055] (4)第一滤渣加入硫酸亚铁溶液,温度为52℃搅拌反应2.5小时,然后过滤,得到第二滤液和第二滤渣,得到的第二滤液经过除铁后,通入氧气,在温度为135℃,压力为2.3atm下搅拌反应2.5小时,过滤得到二氧化锰沉淀和含锌滤液,含锌滤液加入碳酸氢铵,经过沉淀反应,然后经过煅烧得到纳米氧化锌;
[0056] (5)将第二滤渣加入硫酸进行溶解,经过过滤得到第三滤渣和第三滤液,第三滤液经过除铁后,得到硫酸镉溶液。
[0057] 晾干过程将物料平铺至物料厚度不大于3cm,在通风环境下晾干。
[0058] 所述步骤(2)中氢气还原过程,氢气的流速为2.1m/s,通入的氢气的摩尔数与物料中金属总摩尔之比为4.3:1,引风机引出的风速为2m/s,氢氧化钠吸收液的浓度为9mol/L,吸收采用喷淋吸收,待吸收液中氢氧化钠的浓度低于1mol/L时将吸收液返回做铅镉的除杂剂。
[0059] 步骤(2)中引风机以及引风管道内涂上防腐玻璃钢层。
[0060] 所述步骤(3)中金属粉末在密闭反应釜内浸出时,金属粉末与浸出液的质量比为1:3.3,浸出液中氨水的浓度为4mol/L,碳酸铵的浓度为1.1mol/L,每小时通入空气的量为浸出液总体积的7倍,浸出过程维持搅拌状态,搅拌速度为142r/min,第一滤液加入β-二酮萃取剂萃取铜过程,萃取逆流萃取工艺,β-二酮萃取剂的配比为体积份数为12%的β-二酮,体积份数为73%的磺化煤油和体积份数为15%的TBP,萃取级数为4级,洗涤级数3级,反萃级数4级,萃取过程的萃取剂与第一滤液的体积流量比为1:0.41,洗涤过程的洗涤剂与萃取剂的体积流量比为5.6:1,洗涤剂采用0.35mol/L的硫酸溶液,反萃过程萃取剂与反萃液的体积流量比为1:0.12,反萃采用1.8mol/L的硫酸溶液,萃取铜后的萃余液通入臭氧过程,加入的臭氧的摩尔数为萃取铜后的萃余液重钴的摩尔数的4倍,通入臭氧的时间为1.8小时,搅拌反应时搅拌转速为140r/min。
[0061] 所述步骤(3)中镍滤液加入草酸过程,草酸与镍滤液中镍的摩尔比为1.12倍,加入草酸的时间为0.8小时,加入草酸过程的温度为44℃,加完草酸后在温度为48℃下继续反应1.5小时,搅拌转速为140r/min,然后经过过滤洗涤后,得到纯度大于98.5%,粒度为4.5微米的草酸镍,过滤后的滤液加入硫酸调节溶液的pH为3.3,然后浓缩结晶得到硫酸铵晶体。
[0062] 所述步骤(4)中硫酸亚铁溶液的浓度为1.12mol/L,硫酸亚铁的摩尔数与第一滤渣中锌和锰的总摩尔数之比为1.19:1,维持反应过程的pH4.3,第二滤液除铁过程为,将温度升高到88℃,通入空气,搅拌1.5小时后过滤,铁以氢氧化铁渣沉淀从而实现除铁,除铁后通入氧气,氧气的纯度大于99%,通入的氧气的摩尔数与第二滤液的摩尔数之比为1:0.22,过滤得到的二氧化锰沉淀经过0.35mol/L的硫酸溶液洗涤后,烘干,经过气流破碎和筛分,得到电池级二氧化锰,加入碳酸氢铵的摩尔数与含锌滤液中锌的摩尔数之比为3.1:1,含锌溶液中加入分散剂,加入的分散剂浓度为0.15%,加入碳酸氢铵的时间为0.8小时,然后在温度为42℃搅拌反应25min,过滤后洗涤,然后烘干破碎,再经过635℃煅烧1.8小时,经过破碎后得到纳米氧化锌,碳酸氢铵沉淀过滤后的滤液加入硫酸调节溶液的pH为3.3,然后浓缩结晶得到硫酸铵晶体。
[0063] 所述步骤(5)中第三滤渣经过洗涤后进行烘干,得到纯度大于98.5%的硫酸铅,经过除铁后的硫酸镉溶液,调节溶液的pH为1.8,然后加入硫化铵溶液,加入的硫化铵的摩尔数为镉摩尔数的1.12倍,维持过程的温度为35℃,加入硫化铵溶液的时间为45min,加完之后继续反应50min,然后过滤,滤渣加入0.8mol/L的硫酸洗涤,得到纯度大于99%,粒度为1.3微米的硫化镉。
[0064] 所述步骤(3)中氢氧化高钴沉淀经过硫酸洗涤后再用纯水洗涤,然后经过烘干破碎过筛后,在温度为930℃惰性气氛下煅烧,得到电池级四氧化三钴,粒度为4.2微米,振实密度大于2.4g/mL。
[0065] 本发明的最终得到的产品的指标如下,硫酸铜晶体的指标如下:
[0066]指标 主含量 Fe Cd Na Ni
数值 99.1% 21ppm 8ppm 20ppm 25ppm
Co Zn Mn Pb Al Ca
41ppm 12ppm 7ppm 2ppm 1.3ppm 2.7ppm
[0067] 铜的回收率为98.7%
[0068] 电池级四氧化三钴的指标如下:
[0069]
[0070]
[0071] 钴的回收率98.1%。
[0072] 草酸镍的指标如下:
[0073]指标 主含量 Fe Cd Na Co
数值 98.7% 12ppm 8ppm 28ppm 42ppm
Mg Zn Mn Pb Al Ca
17ppm 12ppm 17ppm 3ppm 1.3ppm 2.7ppm
硫酸根 氯离子 松装密度 Dmin D10 D50
52ppm 22ppm 0.4g/mL 0.9微米 1.7微米 4.5微米
D90 比表面积 振实密度
9.7微米 12.1m2/g 0.97g/mL
[0074] 镍的回收率为98.3%。
[0075] 电池级二氧化锰的指标如下:
[0076]指标 主含量 Fe Cd Na Co
数值 99.1% 22ppm 8ppm 35ppm 22ppm
Mg Zn Ni Pb Al Ca
45ppm 15ppm 17ppm 3ppm 1.3ppm 5.8ppm
硫酸根 氯离子 松装密度 Dmin D10 D50
85ppm 22ppm 0.98g/mL 1.2微米 3.8微米 7.5微米
D90 比表面积 振实密度
11.2微米 21.5m2/g 1.8g/mL
[0077] 锰的回收率为97.8%。
[0078] 纳米氧化锌的指标如下:
[0079]
[0080]
[0081] 锌的回收率为98.6%。
[0082] 硫酸铅的纯度为98.6%,铅的回收率为98.7%。
[0083] 硫化镉的纯度为99.3%,镉的回收率为98.5%。
[0084] 实施例2
[0085] 一种硫化物除杂渣的处理方法,其为以下步骤:
[0086] (1)预处理,将物料晾干至水分含量低于1%,然后经过破碎,筛分后过175目筛;
[0087] (2)氢气还原,将过筛后的物料在氢气气氛中还原,同时将还原后的气体通过引风机引出后采用氢氧化钠吸收,还原时间为5.3小时,还原温度为440℃,得到混合金属粉末;
[0088] (3)将金属粉末放入密闭反应釜内进行浸出,浸出液为氨水和碳酸铵的混合溶液,通入空气,浸出温度为53℃,浸出时间为4.7小时,然后过滤,得到第一滤液和第一滤渣,将第一滤液加入β-二酮萃取剂萃取其中的铜,再采用硫酸反萃,得到硫酸铜溶液,经过浓缩结晶得到硫酸铜结晶,萃取铜后的萃余液通入臭氧,在温度为38℃搅拌反应2.3小时,经过过滤得到氢氧化高钴沉淀和镍滤液,得到的镍滤液加入草酸,得到草酸镍;
[0089] (4)第一滤渣加入硫酸亚铁溶液,温度为55℃搅拌反应2.7小时,然后过滤,得到第二滤液和第二滤渣,得到的第二滤液经过除铁后,通入氧气,在温度为135℃,压力为2.1atm下搅拌反应2.7小时,过滤得到二氧化锰沉淀和含锌滤液,含锌滤液加入碳酸氢铵,经过沉淀反应,然后经过煅烧得到纳米氧化锌;
[0090] (5)将第二滤渣加入硫酸进行溶解,经过过滤得到第三滤渣和第三滤液,第三滤液经过除铁后,得到硫酸镉溶液。
[0091] 晾干过程将物料平铺至物料厚度不大于3cm,在通风环境下晾干。
[0092] 所述步骤(2)中氢气还原过程,氢气的流速为2.1m/s,通入的氢气的摩尔数与物料中金属总摩尔之比为4.3:1,引风机引出的风速为2m/s,氢氧化钠吸收液的浓度为9mol/L,吸收采用喷淋吸收,待吸收液中氢氧化钠的浓度低于1mol/L时将吸收液返回做铅镉的除杂剂。
[0093] 步骤(2)中引风机以及引风管道内涂上防腐玻璃钢层。
[0094] 所述步骤(3)中金属粉末在密闭反应釜内浸出时,金属粉末与浸出液的质量比为1:3.3,浸出液中氨水的浓度为4mol/L,碳酸铵的浓度为1.1mol/L,每小时通入空气的量为浸出液总体积的7倍,浸出过程维持搅拌状态,搅拌速度为142r/min,第一滤液加入β-二酮萃取剂萃取铜过程,萃取逆流萃取工艺,β-二酮萃取剂的配比为体积份数为12%的β-二酮,体积份数为73%的磺化煤油和体积份数为15%的TBP,萃取级数为4级,洗涤级数3级,反萃级数4级,萃取过程的萃取剂与第一滤液的体积流量比为1:0.41,洗涤过程的洗涤剂与萃取剂的体积流量比为5.6:1,洗涤剂采用0.35mol/L的硫酸溶液,反萃过程萃取剂与反萃液的体积流量比为1:0.12,反萃采用1.8mol/L的硫酸溶液,萃取铜后的萃余液通入臭氧过程,加入的臭氧的摩尔数为萃取铜后的萃余液重钴的摩尔数的4倍,通入臭氧的时间为1.8小时,搅拌反应时搅拌转速为140r/min。
[0095] 所述步骤(3)中镍滤液加入草酸过程,草酸与镍滤液中镍的摩尔比为1.12倍,加入草酸的时间为0.8小时,加入草酸过程的温度为44℃,加完草酸后在温度为48℃下继续反应1.5小时,搅拌转速为140r/min,然后经过过滤洗涤后,得到纯度大于98.5%,粒度为4.3微米的草酸镍,过滤后的滤液加入硫酸调节溶液的pH为3.3,然后浓缩结晶得到硫酸铵晶体。
[0096] 所述步骤(4)中硫酸亚铁溶液的浓度为1.12mol/L,硫酸亚铁的摩尔数与第一滤渣中锌和锰的总摩尔数之比为1.19:1,维持反应过程的pH4.3,第二滤液除铁过程为,将温度升高到88℃,通入空气,搅拌1.5小时后过滤,铁以氢氧化铁渣沉淀从而实现除铁,除铁后通入氧气,氧气的纯度大于99%,通入的氧气的摩尔数与第二滤液的摩尔数之比为1:0.22,过滤得到的二氧化锰沉淀经过0.35mol/L的硫酸溶液洗涤后,烘干,经过气流破碎和筛分,得到电池级二氧化锰,加入碳酸氢铵的摩尔数与含锌滤液中锌的摩尔数之比为3.1:1,含锌溶液中加入分散剂,加入的分散剂浓度为0.15%,加入碳酸氢铵的时间为0.8小时,然后在温度为42℃搅拌反应25min,过滤后洗涤,然后烘干破碎,再经过635℃煅烧1.8小时,经过破碎后得到纳米氧化锌,碳酸氢铵沉淀过滤后的滤液加入硫酸调节溶液的pH为3.3,然后浓缩结晶得到硫酸铵晶体。
[0097] 所述步骤(5)中第三滤渣经过洗涤后进行烘干,得到纯度大于98.5%的硫酸铅,经过除铁后的硫酸镉溶液,调节溶液的pH为1.8,然后加入硫化铵溶液,加入的硫化铵的摩尔数为镉摩尔数的1.12倍,维持过程的温度为35℃,加入硫化铵溶液的时间为45min,加完之后继续反应50min,然后过滤,滤渣加入0.8mol/L的硫酸洗涤,得到纯度大于99%,粒度为1.5微米的硫化镉。
[0098] 所述步骤(3)中氢氧化高钴沉淀经过硫酸洗涤后再用纯水洗涤,然后经过烘干破碎过筛后,在温度为930℃惰性气氛下煅烧,得到电池级四氧化三钴,粒度为4.4微米,振实密度大于2.4g/mL。
[0099] 本发明的最终得到的产品的指标如下,硫酸铜晶体的指标如下:
[0100]指标 主含量 Fe Cd Na Ni
数值 99.2% 21ppm 8ppm 18ppm 25ppm
Co Zn Mn Pb Al Ca
38ppm 12ppm 8ppm 2ppm 1.3ppm 4.5ppm
[0101] 铜的回收率为98.8%
[0102] 电池级四氧化三钴的指标如下:
[0103]指标 Co Fe Cd Na Ni
数值 72.6% 11ppm 8ppm 31ppm 28ppm
Mg Zn Mn Pb Al Ca
12ppm 17ppm 17ppm 2ppm 1.8ppm 4.2ppm
硫酸根 氯离子 松装密度 Dmin D10 D50
52ppm 12ppm 1.82g/mL 0.85微米 1.9微米 4.4微米
D90 比表面积 振实密度
9.1微米 8.8m2/g 2.57g/mL
[0104] 钴的回收率98.1%。
[0105] 草酸镍的指标如下:
[0106]指标 主含量 Fe Cd Na Co
数值 98.8% 11ppm 8ppm 28ppm 43ppm
Mg Zn Mn Pb Al Ca
17ppm 12ppm 19ppm 3ppm 1.3ppm 2.7ppm
硫酸根 氯离子 松装密度 Dmin D10 D50
55ppm 22ppm 0.4g/mL 1.0微米 1.9微米 4.3微米
D90 比表面积 振实密度
9.8微米 12.7m2/g 1.01g/mL
[0107] 镍的回收率为98.4%。
[0108] 电池级二氧化锰的指标如下:
[0109]指标 主含量 Fe Cd Na Co
数值 99.1% 23ppm 7ppm 45ppm 22ppm
Mg Zn Ni Pb Al Ca
45ppm 25ppm 17ppm 3ppm 1.3ppm 5.8ppm
硫酸根 氯离子 松装密度 Dmin D10 D50
97ppm 28ppm 0.96g/mL 1.5微米 3.9微米 7.5微米
D90 比表面积 振实密度
11.8微米 22.1m2/g 1.78g/mL
[0110] 锰的回收率为97.9%。
[0111] 纳米氧化锌的指标如下:
[0112]指标 主含量 Fe Cd Na Co
数值 99.3% 12ppm 7ppm 21ppm 25ppm
Mg Mn Ni Pb Al Ca
17ppm 49ppm 18ppm 3ppm 3.1ppm 2.9ppm
硫酸根 氯离子 松装密度 Dmin D10 D50
32ppm 12ppm 0.27g/mL 0.02微米 0.35微米 0.51微米
D90 比表面积 振实密度 一次粒径
0.99微米 61.2m2/g 0.55g/mL 61nm
[0113] 锌的回收率为98.8%。
[0114] 硫酸铅的纯度为98.6%,铅的回收率为98.8%。
[0115] 硫化镉的纯度为99.3%,镉的回收率为98.8%。
[0116] 实施例3
[0117] 一种硫化物除杂渣的处理方法,其为以下步骤:
[0118] (1)预处理,将物料晾干至水分含量低于1%,然后经过破碎,筛分后过125目筛;
[0119] (2)氢气还原,将过筛后的物料在氢气气氛中还原,同时将还原后的气体通过引风机引出后采用氢氧化钠吸收,还原时间为5.5小时,还原温度为375℃,得到混合金属粉末;
[0120] (3)将金属粉末放入密闭反应釜内进行浸出,浸出液为氨水和碳酸铵的混合溶液,通入空气,浸出温度为53℃,浸出时间为4.4小时,然后过滤,得到第一滤液和第一滤渣,将第一滤液加入β-二酮萃取剂萃取其中的铜,再采用硫酸反萃,得到硫酸铜溶液,经过浓缩结晶得到硫酸铜结晶,萃取铜后的萃余液通入臭氧,在温度为39℃搅拌反应2.7小时,经过过滤得到氢氧化高钴沉淀和镍滤液,得到的镍滤液加入草酸,得到草酸镍;
[0121] (4)第一滤渣加入硫酸亚铁溶液,温度为47℃搅拌反应2.8小时,然后过滤,得到第二滤液和第二滤渣,得到的第二滤液经过除铁后,通入氧气,在温度为128℃,压力为2.4atm下搅拌反应2.6小时,过滤得到二氧化锰沉淀和含锌滤液,含锌滤液加入碳酸氢铵,经过沉淀反应,然后经过煅烧得到纳米氧化锌;
[0122] (5)将第二滤渣加入硫酸进行溶解,经过过滤得到第三滤渣和第三滤液,第三滤液经过除铁后,得到硫酸镉溶液。
[0123] 晾干过程将物料平铺至物料厚度不大于3cm,在通风环境下晾干。
[0124] 所述步骤(2)中氢气还原过程,氢气的流速为2.1m/s,通入的氢气的摩尔数与物料中金属总摩尔之比为4.7:1,引风机引出的风速为2.8m/s,氢氧化钠吸收液的浓度为9.5mol/L,吸收采用喷淋吸收,待吸收液中氢氧化钠的浓度低于1mol/L时将吸收液返回做铅镉的除杂剂。
[0125] 步骤(2)中引风机以及引风管道内涂上防腐玻璃钢层。
[0126] 所述步骤(3)中金属粉末在密闭反应釜内浸出时,金属粉末与浸出液的质量比为1:3.4,浸出液中氨水的浓度为4.2mol/L,碳酸铵的浓度为1.12mol/L,每小时通入空气的量为浸出液总体积的7倍,浸出过程维持搅拌状态,搅拌速度为135r/min,第一滤液加入β-二酮萃取剂萃取铜过程,萃取逆流萃取工艺,β-二酮萃取剂的配比为体积份数为12%的β-二酮,体积份数为74%的磺化煤油和体积份数为14%的TBP,萃取级数为4级,洗涤级数3级,反萃级数4级,萃取过程的萃取剂与第一滤液的体积流量比为1:0.41,洗涤过程的洗涤剂与萃取剂的体积流量比为5.3:1,洗涤剂采用0.2mol/L的硫酸溶液,反萃过程萃取剂与反萃液的体积流量比为1:0.13,反萃采用1.7mol/L的硫酸溶液,萃取铜后的萃余液通入臭氧过程,加入的臭氧的摩尔数为萃取铜后的萃余液重钴的摩尔数的4.2倍,通入臭氧的时间为1.8小时,搅拌反应时搅拌转速为141r/min。
[0127] 所述步骤(3)中镍滤液加入草酸过程,草酸与镍滤液中镍的摩尔比为1.13倍,加入草酸的时间为0.8小时,加入草酸过程的温度为45℃,加完草酸后在温度为45℃下继续反应1.3小时,搅拌转速为128r/min,然后经过过滤洗涤后,得到纯度大于98.5%,粒度为3.8微米的草酸镍,过滤后的滤液加入硫酸调节溶液的pH为3.35,然后浓缩结晶得到硫酸铵晶体。
[0128] 所述步骤(4)中硫酸亚铁溶液的浓度为1.12mol/L,硫酸亚铁的摩尔数与第一滤渣中锌和锰的总摩尔数之比为1.18:1,维持反应过程的pH4.3,第二滤液除铁过程为,将温度升高到88℃,通入空气,搅拌1.3小时后过滤,铁以氢氧化铁渣沉淀从而实现除铁,除铁后通入氧气,氧气的纯度大于99%,通入的氧气的摩尔数与第二滤液的摩尔数之比为1:0.23,过滤得到的二氧化锰沉淀经过0.4mol/L的硫酸溶液洗涤后,烘干,经过气流破碎和筛分,得到电池级二氧化锰,加入碳酸氢铵的摩尔数与含锌滤液中锌的摩尔数之比为3.12:1,含锌溶液中加入分散剂,加入的分散剂浓度为0.15%,加入碳酸氢铵的时间为0.8小时,然后在温度为43℃搅拌反应22min,过滤后洗涤,然后烘干破碎,再经过615℃煅烧1.8小时,经过破碎后得到纳米氧化锌,碳酸氢铵沉淀过滤后的滤液加入硫酸调节溶液的pH为3.2,然后浓缩结晶得到硫酸铵晶体。
[0129] 所述步骤(5)中第三滤渣经过洗涤后进行烘干,得到纯度大于98.5%的硫酸铅,经过除铁后的硫酸镉溶液,调节溶液的pH为1.8,然后加入硫化铵溶液,加入的硫化铵的摩尔数为镉摩尔数的1.12倍,维持过程的温度为33℃,加入硫化铵溶液的时间为50min,加完之后继续反应40min,然后过滤,滤渣加入0.8mol/L的硫酸洗涤,得到纯度大于99%,粒度为1.2微米的硫化镉。
[0130] 所述步骤(3)中氢氧化高钴沉淀经过硫酸洗涤后再用纯水洗涤,然后经过烘干破碎过筛后,在温度为938℃惰性气氛下煅烧,得到电池级四氧化三钴,粒度为4.7微米,振实密度大于2.4g/mL。
[0131] 本发明的最终得到的产品的指标如下,硫酸铜晶体的指标如下:
[0132]指标 主含量 Fe Cd Na Ni
数值 99.2% 11ppm 12ppm 21ppm 21ppm
Co Zn Mn Pb Al Ca
38ppm 14ppm 8ppm 2ppm 4.3ppm 4.5ppm
[0133] 铜的回收率为98.7%
[0134] 电池级四氧化三钴的指标如下:
[0135]
[0136]
[0137] 钴的回收率98.2%。
[0138] 草酸镍的指标如下:
[0139]指标 主含量 Fe Cd Na Co
数值 98.7% 21ppm 8ppm 28ppm 44ppm
Mg Zn Mn Pb Al Ca
19ppm 12ppm 19ppm 3ppm 4.3ppm 5.1ppm
硫酸根 氯离子 松装密度 Dmin D10 D50
75ppm 22ppm 0.41g/mL 1.2微米 2.1微米 3.8微米
D90 比表面积 振实密度
9.9微米 12.9m2/g 1.00g/mL
[0140] 镍的回收率为98.5%。
[0141] 电池级二氧化锰的指标如下:
[0142]指标 主含量 Fe Cd Na Co
数值 99.2% 33ppm 7ppm 55ppm 24ppm
Mg Zn Ni Pb Al Ca
48ppm 25ppm 17ppm 3ppm 3ppm 6ppm
硫酸根 氯离子 松装密度 Dmin D10 D50
87ppm 28ppm 0.94g/mL 1.7微米 4.3微米 8.3微米
D90 比表面积 振实密度
11.9微米 24.3m2/g 1.82g/mL
[0143] 锰的回收率为98.0%。
[0144] 纳米氧化锌的指标如下:
[0145]
[0146]
[0147] 锌的回收率为98.9%。
[0148] 硫酸铅的纯度为98.7%,铅的回收率为98.7%。
[0149] 硫化镉的纯度为99.2%,镉的回收率为98.9%。
[0150] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。