镍是一种重要的工业金属,广泛应用于航空、航天、电子、石油等领域。然而,随着工业的发展和资源的日益枯竭,镍的供应逐渐紧张,价格也不断上涨。因此,回收和再生利用镍成为一种重要的途径。
镍的回收过程
1.收集
首先,需要从各种废料中收集镍。这些废料包括电池、电镀废液、金属加工废料、废电器电子产品等。收集时要分类收集,避免不同金属的混杂。
2.分离
将收集到的废料进行分离,提取出其中的镍。常用的分离方法有化学浸出法、电解法、浮选法和磁选法等。化学浸出法是先将废料与酸或碱反应,使镍溶解,然后通过萃取、吸附等方法将镍提取出来。电解法则是在电解槽中通电,使镍在阴极上析出。浮选法和磁选法则适用于一些特殊的废料。
3.精炼
提取出的镍通常含有杂质,需要进行精炼。常用的精炼方法有电解精炼、火法精炼和化学精炼等。电解精炼是利用电解原理,使镍在阴极上析出,纯度较高。火法精炼则是利用高温使杂质挥发,留下纯度较高的镍。化学精炼则是通过化学反应将杂质去除。
镍的不可替代性决定了其战略价值。以动力电池为例,三元锂电池中镍含量占比高达30%-60%,而全球每年因电池报废产生的含镍废弃物超过百万吨。若直接填埋或焚烧,不仅造成资源浪费,重金属渗漏还会严重污染土壤和水源。通过回收技术提取镍元素,既可缓解原生矿开采压力,又能减少环境风险,助力实现“双碳”目标。
含镍物料的回收需要复杂的技术体系支撑。目前主流工艺包括火法冶金、湿法冶金及生物冶金。火法冶炼通过高温熔融分离金属,适合处理高品位镍废料;湿法工艺则通过酸浸、萃取等手段提取镍,对电子废弃物等复杂物料更具优势。近年来,以微生物浸出为代表的生物冶金技术崭露头角,其低碳、低能耗特性为绿色回收提供了新方向。此外,智能化分选设备、成分分析技术的应用,显著提高了镍的回收率和纯度。