面對(duì)礦產(chǎn)資源的日漸枯竭以及高新技術(shù)對(duì)鎳需求的持續(xù)增長(zhǎng),含鎳物料的綜合利用問題日益受到重視。廢舊電池、廢催化劑、廢硬質(zhì)合金以及各種磁性材料等含鎳二次資源的數(shù)量不斷增加,對(duì)這些物料進(jìn)行綜合處理顯得愈發(fā)必要。從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的角度出發(fā),本文將深入探討從電鍍污泥、廢催化劑、含鎳廢水以及廢舊電池等含鎳二次資源中回收利用鎳的工藝現(xiàn)狀及技術(shù)進(jìn)展。
火法處理是回收電鍍污泥中鎳的常用方法。由于電鍍污泥的水分含量高達(dá)70%~80%,因此必須先進(jìn)行干燥脫水。這通常通過(guò)回轉(zhuǎn)窯和氣流干燥等方法實(shí)現(xiàn),之后將脫水后的物料進(jìn)行熔煉,以生產(chǎn)低冰鎳。經(jīng)過(guò)熔煉,低冰鎳的含鎳量約為7%~15%,同時(shí)含有5%~6%的銅。進(jìn)一步吹煉低冰鎳,可以去除部分鐵和其他雜質(zhì),得到高冰鎳,其含鎳量可高達(dá)35%~45%。高冰鎳可以根據(jù)不同的生產(chǎn)需求進(jìn)行進(jìn)一步處理,例如通過(guò)電解生產(chǎn)電鎳,或者經(jīng)過(guò)水淬、球磨、浸出等流程生產(chǎn)工業(yè)級(jí)的NiSO4·7H2O。
在工業(yè)金屬循環(huán)利用領(lǐng)域,回收純鎳堪稱"城市礦山"開采的典范。這種銀白色貴金屬以其的耐腐蝕性和高溫穩(wěn)定性,在航空航天、新能源電池、特種合金等高端制造領(lǐng)域扮演著不可替代的角色。
鎳的不可替代性決定了其戰(zhàn)略價(jià)值。以動(dòng)力電池為例,三元鋰電池中鎳含量占比高達(dá)30%-60%,而全球每年因電池報(bào)廢產(chǎn)生的含鎳廢棄物超過(guò)百萬(wàn)噸。若直接填埋或焚燒,不僅造成資源浪費(fèi),重金屬滲漏還會(huì)嚴(yán)重污染土壤和水源。通過(guò)回收技術(shù)提取鎳元素,既可緩解原生礦開采壓力,又能減少環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。