一种含镍铜磷废液制备磷酸、石膏、硫酸钠、硫酸镍和金属铜的方法技术

本申请提供了一种含镍铜磷废液制备磷酸、石膏、硫酸钠、硫酸镍和金属铜的方法，(1)用碱调整溶液的pH，充分搅拌，过滤得到沉淀A和溶液C；(2)用酸溶解沉淀A，搅拌，得到溶液A；(3)将溶液A加入电解槽，得到溶液B和金属铜；(4)将溶液B浓缩，过滤得到硫酸镍，母液返回溶液A继续使用；(5)在溶液C中加入酸，电解，得到溶液D；(6)在溶液D中加入石灰，加热搅拌，得沉淀B和溶液E；(7)在沉淀B中加入酸，加热搅拌得到磷酸和石膏；(8)将溶液E浓缩，过滤，得到硫酸钠。本发明专利技术通过将废液优化处理，可以得到多种产品，实现了经济收益和环境效益的良好结合。

Method for preparing phosphoric acid, gypsum, sodium sulfate, nickel sulfate and copper metal containing nickel, copper and phosphorus waste liquid

The invention provides a method for preparing nickel copper phosphorus waste gypsum, phosphoric acid, sodium sulfate, nickel sulfate and copper, (1) mixing with alkali solution, adjust pH, A and C filtering to obtain precipitation solution; (2) mixing with acid precipitation, A, solution A; (3) the solution added A electrolyzer, solution B and metal copper; (4) the B solution is concentrated, filtered by nickel sulfate solution, mother liquor is returned to continue to use A; (5) adding acid in solution C electrolysis, get the solution D; (6) adding lime in solution D heating mixing, precipitation of B and E of the solution; (7) adding acid precipitation in B, heating and stirring phosphate and gypsum; (8) the E solution is concentrated, filtered by sodium sulfate. By optimizing the treatment of the waste liquid, the invention can obtain a plurality of products, and realizes a good combination of economic benefits and environmental benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种含镍铜磷废液制备磷酸、石膏、硫酸钠、硫酸镍和金属铜的方法
本专利技术涉及废液资源化
，尤其是涉及一种从含镍铜磷废液中回收磷酸、石膏、硫酸钠、硫酸镍和金属铜多种产品的方法。
技术介绍
镀金属导电纤维由于导电性能好、密度低、成本低、易于与树脂结合，是一种良好的导电填料，被广泛应用于电磁屏蔽或者吸波材料。玻纤/Ni-Cu-P具有良好的导电性、抗氧化性、热稳定性和高的电磁屏蔽性能及优良的环境稳定性，比单金属镀层的导电纤维具有更为优异的综合性能。由于玻纤/Ni-Cu-P中镍铜的沉积是以次磷酸钠为还原剂的，随反应的进行，溶液中含有大量的硫酸根和次/亚磷酸根使溶液变粘，影响金属的沉积，需要更换新的溶液而会产生大量的废液。目前，单重金属化学镀废液的回收产品较多，回收金属的方法主要是中和沉淀法和电解法，回收次/亚磷酸根的方法主要是氧化法，CN201610750714.3和CN201610747436.6都提到了通过中和法回收废液中的金属和氧化法回收废液中的磷产品。含多种金属的废液通过中和沉淀法得不到纯的产品，并且氧化法回收磷产品，由于废液中可能会有很多有机物存在，所需氧化剂的量较多，条件复杂，不容易控制反应进程。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种含镍铜磷废液制备磷酸、石膏、硫酸钠、硫酸镍和金属铜的方法。本专利技术通过将废液优化处理，可以将废液中的有用物质全部提取出来，可以得到多种产品，实现了经济收益和环境效益的良好结合。本专利技术的技术方案如下：一种含镍铜磷废液制备磷酸、石膏、硫酸钠、硫酸镍和金属铜的方法，包括以下步骤：(1)用碱调整含镍铜磷废液的pH，充分搅拌，过滤得沉淀A和溶液C；(2)用酸溶解沉淀A，搅拌，得到溶液A；(3)将溶液A加入电解槽，电解后得到溶液B和金属铜；(4)将溶液B浓缩，过滤得硫酸镍，母液返回溶液A继续使用；(5)在溶液C中加入酸调整pH，电解，得到溶液D；(6)在溶液D中加入石灰，加热搅拌后，过滤，得到沉淀B和溶液E；(7)在沉淀B中加入酸，加热搅拌1～2h，过滤得到磷酸和石膏；(8)将溶液E浓缩，过滤，得到硫酸钠。步骤(1)中所述的碱为片碱或者液碱，调节溶液pH为8～10，搅拌时间为1～2h。步骤(2)中所述的溶解沉淀A的酸为浓度20％～30wt％的硫酸，控制溶液的pH为1～3。步骤(3)中所述的电解时间为10～12h，阴极电极材料采用不锈钢板，阳极为镀二氧化铱钛合金网状板，反应电流恒定为0.6A。步骤(5)中所述的酸为浓硫酸，调整pH为1～3，电解时间为12～24h，阴极电极材料采用不锈钢板，阳极为镀二氧化铱钛合金网状板，反应电流恒定0.8A。步骤(6)中所述的石灰的用量按照钙和溶液D中磷的质量比1.9～2.2:1投入，加热方式为水浴加热，温度为50～70℃，搅拌时间3～5h。步骤(7)中所述的酸为1～3mol/L的硫酸，沉淀B和硫酸的质量比为2:1～3，加热方式为水浴加热，温度60～80℃。本专利技术有益的技术效果在于：本专利技术将废液先通过调节溶液的pH，将废液中成分分为两部分，一部分是含磷废液，一部分是含金属的沉淀。回收磷的过程中先采用电解法将次/亚磷酸根转化成磷酸根，再使用沉淀法将钙盐和磷酸根结合生成磷酸钙，磷酸钙通过强酸制弱酸的方法合成磷酸，同时可以得到副产品石膏和硫酸钠。电解法将次/亚磷转化为正磷过程中，不需要使用氧化剂，原料成本减少，反应条件简单，操作简单，反应容易控制，并且经过处理可以得到多种化工产品。回收金属的过程中先采用电解法可以得到金属铜，再使用中和沉淀法将镍的化合物提取出来，通过酸化，结晶得到硫酸镍产品。通过电解方法，可以得到高纯度的金属铜，制备的硫酸镍的纯度也较高，在整个生产过程中，使用原料简单，反应条件简单，没有污染废弃物产生，通过将废液简单处理，可以将废液中的有用物质全部提取出来，得到多种产品，实现了经济收益和环境效益的良好结合。本工艺在回收金属的过程中将中和沉淀法和电解法相结合，分别得到含铜和含镍的产品；采用电解法和沉淀法回收次/亚磷酸根，条件简单，操作方便，容易实现，同时得到磷酸、石膏和硫酸钠产品。条件简单，操作方便，容易实现，分别得到磷酸、石膏、硫酸钠产品。附图说明图1为本专利技术从含镍铜磷废液中制备磷酸、石膏、硫酸钠、硫酸镍和金属铜的工艺流程示意图。具体实施方式下面结合附图1和实施例，对本专利技术进行具体描述。实施例1取某含镍铜磷废液200mL，加入片碱，调节pH为8，搅拌后过滤得到固体A和液体C；固体A用20wt％的硫酸溶解使其pH为3，在电解槽中电解10h，得到金属铜0.8g和溶液，将溶液浓缩结晶得到硫酸镍4.2g；液体C用浓硫酸调节pH为1，在电解槽中电解12h，得到溶液D；将溶液D放置在50℃水浴锅中，加入石灰26.6g，加热搅拌3h，过滤后，得到固体B和溶液E；在固体B中加入1.5mol/L硫酸，在60℃下加热搅拌1h，过滤得到石膏58g和磷酸15g；将液体E浓缩过滤得到硫酸钠18g。实施例2取某含镍铜磷废液200mL，加入片碱，调节pH为9，搅拌后过滤得到固体A和液体C；固体A用25wt％的硫酸溶解使其pH为2，在电解槽中电解11h，得到金属铜0.9g和溶液，将溶液浓缩结晶得到硫酸镍4.4g；液体C用浓硫酸调节pH为2，在电解槽中电解15h，得到溶液D；将溶液D放置在60℃水浴锅中，加入石灰27.8g，加热搅拌4h，过滤后，得到固体B和溶液E；在固体B中加入2.5mol/L的硫酸，在70℃下加热搅拌1.5h，过滤得到石膏59g和磷酸18g；将液体E浓缩过滤得到硫酸钠19.5g。实施例3取某含镍铜磷废液200mL，加入片碱，调节pH为10，搅拌后过滤得到固体A和液体C；固体A用30wt％的硫酸溶解使其pH为1，在电解槽中电解12h，得到金属铜0.85g和溶液，将溶液浓缩结晶得到硫酸镍4.2g；液体C用浓硫酸调节pH为3，在电解槽中电解18h，得到溶液D；将溶液D放置在70℃水浴锅中，加入石灰28.3g，加热搅拌5h，过滤后，得到固体B和溶液E；在固体B中加入3mol/L的硫酸，在60℃下加热搅拌2h，过滤得到石膏58g和磷酸17g；将液体E浓缩过滤得到硫酸钠20.1g。检测例：实施例1～3回收得到的金属铜、硫酸镍、石膏、磷酸、硫酸钠的浓度或纯度以及回收率如表1所示。表1中的纯度均为质量分数。表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含镍铜磷废液制备磷酸、石膏、硫酸钠、硫酸镍和金属铜的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)用碱调整含镍铜磷废液的pH，充分搅拌，过滤得沉淀A和溶液C；(2)用酸溶解沉淀A，搅拌，得到溶液A；(3)将溶液A加入电解槽，电解后得到溶液B和金属铜；(4)将溶液B浓缩，过滤得硫酸镍，母液返回溶液A继续使用；(5)在溶液C中加入酸调整pH，电解，得到溶液D；(6)在溶液D中加入石灰，加热搅拌后，过滤，得到沉淀B和溶液E；(7)在沉淀B中加入酸，加热搅拌1～2h，过滤得到磷酸和石膏；(8)将溶液E浓缩，过滤，得到硫酸钠。

【技术特征摘要】
1.一种含镍铜磷废液制备磷酸、石膏、硫酸钠、硫酸镍和金属铜的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)用碱调整含镍铜磷废液的pH，充分搅拌，过滤得沉淀A和溶液C；(2)用酸溶解沉淀A，搅拌，得到溶液A；(3)将溶液A加入电解槽，电解后得到溶液B和金属铜；(4)将溶液B浓缩，过滤得硫酸镍，母液返回溶液A继续使用；(5)在溶液C中加入酸调整pH，电解，得到溶液D；(6)在溶液D中加入石灰，加热搅拌后，过滤，得到沉淀B和溶液E；(7)在沉淀B中加入酸，加热搅拌1～2h，过滤得到磷酸和石膏；(8)将溶液E浓缩，过滤，得到硫酸钠。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的碱为片碱或者液碱，调节溶液pH为8～10，搅拌时间为1～2h。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的溶解沉淀A的酸为浓度20％～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：钊现花，万园园，方稳，周欢欢，胡单，
申请(专利权)人：盛隆资源再生无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32