面對礦產(chǎn)資源的日漸枯竭以及高新技術(shù)對鎳需求的持續(xù)增長,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,對這些物料進行綜合處理顯得愈發(fā)必要。從經(jīng)濟和環(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70%~80%,因此必須先進行干燥脫水。這通常通過回轉(zhuǎn)窯和氣流干燥等方法實現(xiàn),之后將脫水后的物料進行熔煉,以生產(chǎn)低冰鎳。經(jīng)過熔煉,低冰鎳的含鎳量約為7%~15%,同時含有5%~6%的銅。進一步吹煉低冰鎳,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35%~45%。高冰鎳可以根據(jù)不同的生產(chǎn)需求進行進一步處理,例如通過電解生產(chǎn)電鎳,或者經(jīng)過水淬、球磨、浸出等流程生產(chǎn)工業(yè)級的NiSO4·7H2O。
鎳作為現(xiàn)代工業(yè)的重要戰(zhàn)略金屬,廣泛應(yīng)用于不銹鋼、電池、電鍍、合金制造等領(lǐng)域。隨著全球能源轉(zhuǎn)型加速,新能源汽車、儲能設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長,進一步推高了鎳資源需求。然而,原生鎳礦資源儲量有限且開采過程能耗高、污染大,如何通過回收含鎳物料實現(xiàn)資源循環(huán)利用,已成為全球綠色發(fā)展的核心議題之一。
再生鎳已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。在新能源汽車領(lǐng)域,退役動力電池經(jīng)拆解提純后,鎳可直接用于新電池生產(chǎn),降低對進口礦產(chǎn)的依賴;工業(yè)催化劑、電鍍廢液中回收的鎳鹽,可重新投入化工制造流程;不銹鋼廠將廢鋼與再生鎳混合熔煉,實現(xiàn)資源利用。國際頭部企業(yè)如特斯拉、巴斯夫等均已布局鎳回收項目,將循環(huán)經(jīng)濟納入企業(yè)ESG戰(zhàn)略。