style="width:8.24002in;height:1.57344in" />除杂后溶液 萃取洗涤 反萃 有机溶剂 皂化
本文是学习GB-T 33071-2016 含钴废料处理处置技术规范. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了含钴废料的分类、处理处置方法及环境保护与安全要求。
本标准适用于含钴废料的处理处置。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 5085.7 危险废物鉴别标准 通则
GB 8978 污水综合排放标准
GB 9078 工业炉窑大气污染物排放标准
GB12348 工业企业厂界环境噪声排放标准
GB 16297 大气污染物综合排放标准
GB 18597 危险废物贮存污染控制标准
GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB 25467 铜、镍、钴工业污染物排放标准
GB/T 25954—2010 钴及钴合金废料
HJ 2025 危险废物收集、贮存、运输技术规范
按照GB/T 25954—2010 的规定进行分类。
4.1.1.1 目的
利用高温将含钴废料中的有机物热解脱除和金属氧化。
4.1.1.2 主要设备
包括焙烧炉、回转窑等。
4.1.1.3 工艺过程简述
将含钴废料投入焙烧设备，废料经升温、恒温、降温等阶段焙烧，废料经冷却后收集待用。
GB/T 33071—2016
4.1.1.4 控制条件
控制条件如下：
a) 焙烧温度：600℃~700℃;
b) 停留时间：1 h～3 h。
4.1.2.1 目的
通过对固体施加外力，使其破碎为尺寸更小的颗粒。
4.1.2.2 主要设备
包括气流破碎机、球磨等。
4.1.2.3 工艺过程简述
将含有大颗粒或块状的含钴废料投入破碎设备，破碎后的废料经过分级，粗颗粒返回破碎设备，细
颗粒废料收集后待用。
4.1.2.4 控制条件
通过破碎、分级后含钴废料的粒度宜小于1 mm。
4.1.3.1 目的
利用物料的磁性差异，在磁力作用下进行选别。
4.1.3.2 主要设备
磁选机。
4.1.3.3 工艺过程简述
将含有磁选物质的含钴废料投入磁选设备，经分离后的含钴废料收集待用。
4.1.3.4 控制条件
磁场强度：0.1 T～0.25 T。
4.2.1.1 目的
利用浸出溶剂将废料中的金属选择性溶解或全部溶解进入溶液。
4.2.1.2 主要设备
包括衬有防腐层的槽、罐等设备，配套搅拌器使用。
GB/T 33071—2016
4.2.1.3 辅 料
浸取剂可选用工业硫酸、工业盐酸等；氧化剂可选用工业过硫酸钠、工业双氧水、工业氯酸钠、氧气
等；还原剂可选用工业二氧化硫、工业焦亚硫酸钠、工业硫酸亚铁等。
4.2.1.4 工艺过程简述
将预处理好的含钴废料置于选定的反应设备中，在搅拌下添加浸取剂与废料反应，金属溶解得到含
钴浸出液，根据废料特性可在化学溶解过程添加氧化剂或还原剂促进溶解。
4.2.1.5 控制条件
控制条件如下：
a) 浸取剂硫酸浓度：10%～98%;
b) 浸取剂盐酸浓度：5%～37%;
c) 浸取时间：2 h～10 h;
d) 温度：60℃~100℃。
4.2.2.1 目的
将含钴废料作为阳极，在直流电源的作用下，阳极的金属因失去电子进入溶液。
4.2.2.2 主要设备
电解槽。
4.2.2.3 工艺过程简述
将预处理好的含钴废料置于电解槽内作为阳极，在直流电的作用下，阳极废料中的金属选择性溶解
或全部溶解进入液相，得到含钴浸出液。
4.2.2.4 控制条件
控制条件如下：
a) 电流密度：150 A/m²~400 A/m²;
b) 电解液温度：40℃~60℃;
c) 电流效率：不低于80%;
d) c(H+):0.5 mol/L～2 mol/L。
4.3.1.1 目的
利用氧化剂氧化 Fe²+,再利用Fe³+、Al³+等离子与钴离子的沉淀 pH
差异，达到分离目的。
4.3.1.2 主要设备
衬有防腐层的槽、罐等反应设备，应配套搅拌器、加热器、管道混合器。
GB/T 33071—2016
4.3.1.3 工艺过程简述
向浸出液中加入氧化剂，并充分搅拌反应得到氧化后液，再调节 pH
使铁、铝等沉淀分离，沉淀分离
后得到除铁后液。氧化剂可选用工业双氧水、工业过硫酸钠、工业氯酸钠等。
4.3.1.4 控制条件
控制条件如下：
a) 氧化剂添加量宜为除铁理论用量的1.2倍～2倍；
b) 反应时间：1 h～3h;
c) 反应温度：60℃~90℃;
d) 氧化过程 pH:0.5～1.5,氧化后液中c(Fe²+)宜小于0.1 g/L;
e) 除铁后溶液终点pH:4.5～5.0,除铁后液中c(Fe³+)宜小于0.05 g/L。
4.3.2.1 工艺过程简述
将料浆加热后缓慢加入氢氧化钠溶液，保持搅拌，保证料浆的 pH
和温度，加入氟化钠或氟化铵，过
滤除去钙镁。
4.3.2.2 控制条件
控制条件如下：
a) 反应 pH:5～5.5;
b) 反应时间：1.5 h～2h;
c) 反应温度：90℃~100℃;
d) 氟化物除钙镁沉淀后，溶液中钙、镁含量宜小于0.05 g/L。
4.3.3.1 工艺过程简述
向料浆加入硫化钠溶液，应控制 pH
和反应温度，使得重金属沉淀，过滤洗涤，滤渣可堆积回收锌、
铜、铅、镉等。
4.3.3.2 控制条件
控制条件如下：
a) 反应 pH:3～6;
b) 反应时间：1 h～2 h;
c) 反应温度：40℃~70℃。
4.3.4.1 目的
利用萃取剂对金属的选择性，实现金属分离、提纯、富集。
4.3.4.2 主要设备
包括萃取箱、萃取罐等设备，且配套搅拌器，相应的电器设备应选用防爆型设备。
GB/T 33071—2016
4.3.4.3 工艺过程简述
除杂后溶液与萃取剂混合，经澄清将负载有机相、水相分离，实现钴与铜、锰、锌、铁、铝、钙等金属分
离，有机相再经洗水洗涤、反萃酸反萃、碱液皂化过程，有机回用，含钴萃余液送提纯、反萃液另行处理。
可选用工业硫酸、工业盐酸等配制洗水、反萃酸，可选用工业氢氧化钠、工业氨水等配制皂化的碱液。
4.3.4.4 工艺流程
萃取工艺流程见图1。
style="width:8.24002in;height:1.57344in" />除杂后溶液 萃取
洗涤 反萃 有机溶剂 皂化
含钴萃余液 反萃液
图 1 萃取工艺流程图
4.3.4.5 控制条件
控制条件如下：
a) pH 调节剂：硫酸(盐酸)、氢氧化钠(氨水);
b) 萃取剂：二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸(Cyanex272)、2-乙基己基膦酸单2-
乙基己基酯(P204)、 二(2-乙基已基)膦酸酯(P507);
c) 稀释剂：磺化煤油；
d) 萃取剂稀释比：1:(2～5);
e) 萃 取 体 系 ：V 有机相： V 水 相 = ( 1 ～ 3 ) : 1 ;
f) 皂化剂：氢氧化钠(氨水);
g) 萃取级数：4～8;
h) 控制温度：40℃~50℃。
4.3.4.1 。
同4 .3 .4 .2。
含钴萃余液与萃取剂混合，经澄清将负载有机相、水相分离，含钴有机相经洗涤，再用酸反萃富集得
到钴盐溶液(企业根据需要生产相应含钴化工产品，且产品质量应满足相应产品标准技术要求),反萃后
有机相经皂化回用，萃余液另行处理；可选用工业硫酸或工业盐酸配制洗水、反萃酸，可选用工业氢氧化
钠、工业氨水配制有机皂化的碱液。
提纯工艺流程见图2。
GB/T 33071—2016
style="width:8.09999in;height:2.05348in" />含钻萃余液 萃取 洗涤
反萃 有机溶剂 皂化
萃余液
钴盐溶液
钴产品
图 2 提纯工艺流程图
控制条件如下：
a) 提纯萃取条件同4.3.4.5;
b) 反萃酸液：硫酸溶液或盐酸溶液，c(H+)=1.0 mol/L～5.0 mol/L;
c) 反 萃 体 系 ：V 反萃酸液：V 有机相=1:(8～20);
d) 反萃取级数：3～6。
4.5.1 钴的浸出率不宜低于98%。
4.5.3 钴 浸 出 率 的 计 算 方 法 见 A.1。
4.5.4 钴 回 收 率 的 计 算 方 法 见 A.2。
4.5.5 钴含量的测定方法参见附录 B。
5.1 企业在回收利用过程中产生的废水，经处理钴离子排放浓度应达到 GB 25467
的要求，其他离子排 放浓度应达到GB 8978 的要求。
5.2 回收利用过程中产生的固体废物应按 GB5085.7
的规定进行鉴别，并符合下列规定：
a) 经鉴别属于危险废物，应按GB18597 和 HJ 2025
要求进行收集、贮存、运输，并交由有资质单 位进行处理；
b) 经鉴别属于一般固体废物，应按GB18599 的要求执行。
5.3 回收利用过程中产生的废气经处理后应符合 GB16297 的要求。
5.4 回收利用过程中产生的粉尘，经处理后应符合GB9078 的要求。
5.5 回收处理企业厂界噪声应符合GB12348 的要求。
5.6 处理设备和容器应具有安全防护措施。
GB/T 33071—2016
(规范性附录)
钴的浸出率和回收率计算
A.1 钴的浸出率计算方法
钴的浸出率以w (质量分数)计，按式(A. 1) 或式(A.2) 计算：
style="width:2.00002in;height:0.56672in" /> ………………… …… (A.1)
style="width:2.76671in;height:0.68684in" /> … … … … … … … … … …(A.2)
式中：
m₁— 1t
m:—— 1t
m₃— 1t
废料处理后浸出液中钴的质量的数值，单位为千克(kg);
废料中钴的质量的数值，单位为千克(kg);
废料处理后浸出废渣中钴的质量的数值，单位为千克(kg)。
A.2 钴的回收率计算方法
回收率以R (质量分数)计，按式(A.3) 计算：
style="width:2.73996in;height:0.66682in" /> … … … … … … … … … …(A.3)
式中：
mi— 处 理 1 t
废料过程中产生的废渣和废水中钴的质量的数值，单位为千克(kg);
m₂— 1t 废料中钴的质量的数值，单位为千克(kg)。
GB/T 33071—2016
(资料性附录)
钴含量测定方法
含钴废料及处理过程中钴含量宜按表 B.1 中标准规定的方法进行测定。
表 B.1 钴含量测定方法
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
更多内容 可以 GB-T 33071-2016 含钴废料处理处置技术规范. 进一步学习