不锈钢中镍、铬元素的回收
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Si、V、Mo、C、P 等都将不同程度的氧化而进入铬渣。 • 镍、铬分离后所得的富铬渣用盐酸浸出. • 浸出液在氧化除铁后返回镍车间，浸出渣加纯碱氧化焙烧并水浸得到
铬酸钠溶液，溶液与还原剂（硫化钠或硫磺）反应生产氢氧化铬沉淀， 沉淀经过滤、洗涤、烘干，得到氢氧化铬。 • 若将氢氧化铬煅烧脱水，产出三氧化二铬，再将其用金属铝热法还原， 即可获得金属铬产品。
萃取法分离铬、镍
湿法回收不锈钢中镍、铬元素工艺
• 不锈钢加工工艺废水分级沉淀回用处理方法： • （１）酸洗残液和清洗废水隔渣、均质； • （２）ＣａＣＯ［３］↓滤床调节ｐＨ至４．０～５．５，生成ＣａＦ[2]↓ • （３）氧化剂将Ｆｅ［２＋］氧化成Ｆｅ［３＋］生成Ｆｅ（ＯＨ）［２］↓
和Ｆｅ（ＯＨ）［３］↓沉淀，待Ｆｅ（ＯＨ）［２］、Ｆｅ（ＯＨ）［３］和 ＣａＦ［２］沉淀后回收； • （４）将氧化沉淀池上清液进行三级加碱混凝沉淀：一级加碱混凝沉淀调节ｐ Ｈ得Ｃｒ沉淀；二级加碱混凝沉淀得Ｎｉ沉淀；三级加碱混凝沉淀并加入絮凝 剂去除剩余重金属离子使出水达标；分级反应沉淀池投加的碱为ＮａＯＨ、Ｃ ａ（ＯＨ）［２］、ＣａＯ或Ｎａ［２］ＣＯ［３］； • （５）分级反应沉淀池出水回调ｐＨ至６．０～８．０；０～２０％的废水排 出，８０～１００％的废水滤除剩余Ｆ［－］和悬浮物达标回用； • （６）三级混凝沉淀池所得的铬、镍沉淀通过回收装置，回收铬镍金属或其化 合物。
二段除铬分离效果
• 采用酸性水洗涤除铬渣, 渣中60% 以上的镍 被洗出, 同时98%以上的铬被留在渣中。
• 这说明浸出渣中的镍大部分为被吸附的硫 酸盐. 为了减少除铬过程中镍的损失, 确定 在一段初步除铬的基础上进行二段深度除 铬, 二段除铬渣返回浸出工序.
• 实验结果表明, 对沉铜后液进行两段除铬, 其除铬率可以达到99% 以上, N i回收率可 以达到97%以上, 同时Fe去除率也达到99% 以上.
湿法回收铬、镍的相关工艺
根据PH值和溶度积Ksp分离铬、镍
两段分离铬法
• 由表3可知, 三价铬的氢氧化物完全沉淀 的pH值低于镍的氢氧化物初始沉淀pH 值, 因此理论上可采用水解沉淀方法从溶液中 选择性地沉淀三价铬.
• 但沉淀过程中镍的碱式盐( 3N iSO4 4N i( OH ) 2 )也同时被析出(其形成的pH 值为 5.10[ 15] , 低于三价铬的完全沉淀pH 值 ( 5.62) ) . 为了避免或减少水解沉淀铬时镍 的损失, 采用两段除铬工艺进行除铬
金属市场报价
• 据最新有色金属市场 报价：
• 铬（>=99.92%粗、细 粒）进出口价为 81000~83000元/t；
• 1#镍为 140500~141500元/t
• 如今金属需求加大， 而相应富矿稀缺，许 多新时代破烂大王， 回收大王应运而出！
成为回收大王的可能性
• 媒体报道1： • 我国中小学生超过2亿人，其中90%的
回收镍、铬具有重大意义
• 回收镍、铬属于重金属，随意丢弃，难降 解会造成严重污染
• 回收镍、铬具有强大的技术支持和巨大的 经济利益
• 符合国家可持续发展政策，回收金属可以 获得国家政府的大力支持及相关优惠政策 （如贷款、纳税等方面）
解决签字笔所带来的污染办法
• 提倡使用钢笔 • 循环利用签字笔筒 • 集中回收废旧签字笔，pvc重新治粒再生 • 提炼回收不锈钢笔头有价金属铬、镍
钢笔VS签字笔
• 测算，一瓶墨水至少相当于40支~50支一次性 使用的中性笔。
• 中性笔的零售价约1.5元~2元左右，笔芯的价格在 0.5元~1元左右。
• 中性笔的花费至少是钢笔的10倍。
火法回收铬、镍元素的工艺
火法分离镍铬
• 根据各元素与氧的亲和力的大小不同，可用火法冶金方法使相关元素 分离。
学生使用中性笔，每年消耗的中性笔在50 亿支以上，加上难以计数的各类企事业单 位，中性笔每年的消耗数量非常惊人。而 每年产生的垃圾数量更是高达数十万吨。
生活日报：
• 济南一年至少消耗300万支中性笔， 制造中性笔的主要材料是聚苯乙烯或改性 聚苯乙烯，均以耐老化、抗腐蚀著称。而 大量丢弃废弃的中性笔和笔芯，其中的pvc 以及难以降解的重金属铬、镍，极有可能 成为继白色垃圾、废旧电池之后的又一大 环境杀手。
总结
• 现代社会经济发展要求：优质、低耗、高 产、长寿、高效益，还应有环保方面。
• 结合钢铁冶金与有色冶金，我们能从很多 材料中，找到金子。
• 为此，要加倍努力研究，不断创新，将日 常生活中废旧物，予以充分回收利用，提 取有价元素。
• 并研究出一系列具有经济价值、可行的、 环保的符合可持续发展的社会要求的生产 工艺，这将是功在当代利在千秋的伟业！
再生金属回收利用
不锈钢中镍、铬元素的回收
不锈钢在生活中的应用
主要从签字笔头与食品罐头中提取和回收镍、 铬元素！
签字笔头中有价金属的回收
• 笔头成分：不锈钢（镍、铬、铁 、碳等元 素组成）
• 1、铁素体不锈钢：含铬12％～30％ 。 • 2、奥氏体不锈钢。含铬大于18％，还含有
8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素
传统火法回收利弊
• 火法分离，生产工艺简单，流程短，操作 方便，相对萃取等其他回收办法更容易实 现。
• 火法分离需用高温熔炼设备，适合具有冶 金背景的企业，其缺点在于能耗高，而且 资源化程度低，不能实现Al、V、Mo、Co 其它资源的回收。
• 再加上强调低碳生产，煤、石油、电力稀 缺等因素，激发我们研究创新出湿法分离 提取铬、镍
• 有关元素对氧亲和力的大小顺序为Al>Si>V>Mo>Cr>C>P>Fe>Ni>Cu。 • 用火法分离并回收Ni、Cr 流程如图1 所示[22]。 • 先在电弧炉内将废合金钢加热至1 450 ℃，使其熔化，然后往熔体通
入氧气，铬首先被氧化，主要是以Cr2O3的形态与铁呈(FeCr2)O4 • 固熔体进入渣中而被分离。合金中与O 的亲和力比Ni 更大的杂质Al、
铬酸钠溶液，溶液与还原剂（硫化钠或硫磺）反应生产氢氧化铬沉淀， 沉淀经过滤、洗涤、烘干，得到氢氧化铬。 • 若将氢氧化铬煅烧脱水，产出三氧化二铬，再将其用金属铝热法还原， 即可获得金属铬产品。
萃取法分离铬、镍
湿法回收不锈钢中镍、铬元素工艺
• 不锈钢加工工艺废水分级沉淀回用处理方法： • （１）酸洗残液和清洗废水隔渣、均质； • （２）ＣａＣＯ［３］↓滤床调节ｐＨ至４．０～５．５，生成ＣａＦ[2]↓ • （３）氧化剂将Ｆｅ［２＋］氧化成Ｆｅ［３＋］生成Ｆｅ（ＯＨ）［２］↓
和Ｆｅ（ＯＨ）［３］↓沉淀，待Ｆｅ（ＯＨ）［２］、Ｆｅ（ＯＨ）［３］和 ＣａＦ［２］沉淀后回收； • （４）将氧化沉淀池上清液进行三级加碱混凝沉淀：一级加碱混凝沉淀调节ｐ Ｈ得Ｃｒ沉淀；二级加碱混凝沉淀得Ｎｉ沉淀；三级加碱混凝沉淀并加入絮凝 剂去除剩余重金属离子使出水达标；分级反应沉淀池投加的碱为ＮａＯＨ、Ｃ ａ（ＯＨ）［２］、ＣａＯ或Ｎａ［２］ＣＯ［３］； • （５）分级反应沉淀池出水回调ｐＨ至６．０～８．０；０～２０％的废水排 出，８０～１００％的废水滤除剩余Ｆ［－］和悬浮物达标回用； • （６）三级混凝沉淀池所得的铬、镍沉淀通过回收装置，回收铬镍金属或其化 合物。
二段除铬分离效果
• 采用酸性水洗涤除铬渣, 渣中60% 以上的镍 被洗出, 同时98%以上的铬被留在渣中。
• 这说明浸出渣中的镍大部分为被吸附的硫 酸盐. 为了减少除铬过程中镍的损失, 确定 在一段初步除铬的基础上进行二段深度除 铬, 二段除铬渣返回浸出工序.
• 实验结果表明, 对沉铜后液进行两段除铬, 其除铬率可以达到99% 以上, N i回收率可 以达到97%以上, 同时Fe去除率也达到99% 以上.
湿法回收铬、镍的相关工艺
根据PH值和溶度积Ksp分离铬、镍
两段分离铬法
• 由表3可知, 三价铬的氢氧化物完全沉淀 的pH值低于镍的氢氧化物初始沉淀pH 值, 因此理论上可采用水解沉淀方法从溶液中 选择性地沉淀三价铬.
• 但沉淀过程中镍的碱式盐( 3N iSO4 4N i( OH ) 2 )也同时被析出(其形成的pH 值为 5.10[ 15] , 低于三价铬的完全沉淀pH 值 ( 5.62) ) . 为了避免或减少水解沉淀铬时镍 的损失, 采用两段除铬工艺进行除铬
金属市场报价
• 据最新有色金属市场 报价：
• 铬（>=99.92%粗、细 粒）进出口价为 81000~83000元/t；
• 1#镍为 140500~141500元/t
• 如今金属需求加大， 而相应富矿稀缺，许 多新时代破烂大王， 回收大王应运而出！
成为回收大王的可能性
• 媒体报道1： • 我国中小学生超过2亿人，其中90%的
回收镍、铬具有重大意义
• 回收镍、铬属于重金属，随意丢弃，难降 解会造成严重污染
• 回收镍、铬具有强大的技术支持和巨大的 经济利益
• 符合国家可持续发展政策，回收金属可以 获得国家政府的大力支持及相关优惠政策 （如贷款、纳税等方面）
解决签字笔所带来的污染办法
• 提倡使用钢笔 • 循环利用签字笔筒 • 集中回收废旧签字笔，pvc重新治粒再生 • 提炼回收不锈钢笔头有价金属铬、镍
钢笔VS签字笔
• 测算，一瓶墨水至少相当于40支~50支一次性 使用的中性笔。
• 中性笔的零售价约1.5元~2元左右，笔芯的价格在 0.5元~1元左右。
• 中性笔的花费至少是钢笔的10倍。
火法回收铬、镍元素的工艺
火法分离镍铬
• 根据各元素与氧的亲和力的大小不同，可用火法冶金方法使相关元素 分离。
学生使用中性笔，每年消耗的中性笔在50 亿支以上，加上难以计数的各类企事业单 位，中性笔每年的消耗数量非常惊人。而 每年产生的垃圾数量更是高达数十万吨。
生活日报：
• 济南一年至少消耗300万支中性笔， 制造中性笔的主要材料是聚苯乙烯或改性 聚苯乙烯，均以耐老化、抗腐蚀著称。而 大量丢弃废弃的中性笔和笔芯，其中的pvc 以及难以降解的重金属铬、镍，极有可能 成为继白色垃圾、废旧电池之后的又一大 环境杀手。
总结
• 现代社会经济发展要求：优质、低耗、高 产、长寿、高效益，还应有环保方面。
• 结合钢铁冶金与有色冶金，我们能从很多 材料中，找到金子。
• 为此，要加倍努力研究，不断创新，将日 常生活中废旧物，予以充分回收利用，提 取有价元素。
• 并研究出一系列具有经济价值、可行的、 环保的符合可持续发展的社会要求的生产 工艺，这将是功在当代利在千秋的伟业！
再生金属回收利用
不锈钢中镍、铬元素的回收
不锈钢在生活中的应用
主要从签字笔头与食品罐头中提取和回收镍、 铬元素！
签字笔头中有价金属的回收
• 笔头成分：不锈钢（镍、铬、铁 、碳等元 素组成）
• 1、铁素体不锈钢：含铬12％～30％ 。 • 2、奥氏体不锈钢。含铬大于18％，还含有
8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素
传统火法回收利弊
• 火法分离，生产工艺简单，流程短，操作 方便，相对萃取等其他回收办法更容易实 现。
• 火法分离需用高温熔炼设备，适合具有冶 金背景的企业，其缺点在于能耗高，而且 资源化程度低，不能实现Al、V、Mo、Co 其它资源的回收。
• 再加上强调低碳生产，煤、石油、电力稀 缺等因素，激发我们研究创新出湿法分离 提取铬、镍
• 有关元素对氧亲和力的大小顺序为Al>Si>V>Mo>Cr>C>P>Fe>Ni>Cu。 • 用火法分离并回收Ni、Cr 流程如图1 所示[22]。 • 先在电弧炉内将废合金钢加热至1 450 ℃，使其熔化，然后往熔体通
入氧气，铬首先被氧化，主要是以Cr2O3的形态与铁呈(FeCr2)O4 • 固熔体进入渣中而被分离。合金中与O 的亲和力比Ni 更大的杂质Al、