具体实施方式

实施例1

本实施例具体包括以下步骤：

步骤1)重金属浸出：将电镀污泥溶于强酸溶液，搅拌反应，溶解pH值为2.0；过滤，使不溶性固体残渣与溶液分离，得到含有铬、铁、铜、镍、钴离子的滤液A；

步骤2)铬的沉淀分离：将步骤1)得到的滤液A稀释至含Cr³⁺量2％，缓慢均匀加入NaOH溶液，溶液pH由2.0最终调至4.0，铬离子与NaOH反应形成氢氧化铬沉淀，其中NaOH溶液的加入过程，采用分阶段梯度浓度加入，具体为：每阶段NaOH缓慢加入、时间为3小时；NaOH溶液加入的阶段数分为n＝4，第一阶段加入的NaOH浓度C₁为含量5％的NaOH溶液，pH调至2.5；随后各阶段浓度梯度的控制条件为第二阶段C₂为含量3.5％的NaOH，pH调至3.0，第三阶段C₃为含量2％的NaOH，pH调至3.5，第四阶段C₄为含量1％的NaOH，pH调至4.0；添加NaOH结束后搅拌过滤，滤液为含有铁、铜、镍、钴离子的滤液B，沉淀经洗涤压滤后得到颗粒分散均匀、结晶度好、杂质含量低、易溶于弱酸的氢氧化铬；

步骤3)铁杂质的去除：在步骤2)得到的滤液B中，缓慢均匀加入3％NaOH溶液至pH4.50，并通入空气，缓慢搅拌反应5小时，铁离子转化为沉淀，过滤，得到含有铜、镍、钴离子的滤液D；

步骤4)铜的沉淀分离：在步骤3)得到的滤液D中，缓慢均匀加入NaHCO₃溶液，溶液pH由4.5最终调至5.5，铜离子与NaHCO₃反应形成碳酸铜沉淀；NaHCO₃溶液的加入过程，采用分阶段梯度浓度加入，每阶段NaHCO₃缓慢加入、时间为3小时；NaHCO₃溶液加入分四阶段，第一阶段加入的NaHCO₃浓度含量5％，pH由4.50调至4.75，第二阶段加入的NaHCO₃浓度含量3％，pH由4.75调至5.00，第三阶段加入的NaHCO₃浓度含量2％，pH由5.00调至5.25，第四阶段加入的NaHCO₃浓度含量1％，pH由5.25调至5.50；添加NaHCO₃结束后搅拌过滤，滤液为含有镍、钴离子和少量铜的滤液E，沉淀经洗涤压滤后得到颗粒分散均匀、结晶度好、杂质含量低的碳酸铜沉淀；该过程回收总铜量约95％；

步骤5)铜的萃取分离：步骤4)得到的滤液E，经由现有铜离子萃取剂萃取滤液中剩余的铜离子，油相经反萃得到含铜溶液；水相为含镍、钴离子溶液F；

步骤6)镍的萃取分离：步骤5)得到的水相含镍、钴离子溶液F，经由现有镍离子萃取剂萃取水相中的镍离子，油相经反萃得到含镍溶液；水相为含钴离子溶液G；

步骤7)钴的萃取分离：步骤6)得到的水相含钴离子溶液G，经由现有钴离子萃取剂萃取水相钴离子，油相经反萃得到含钴溶液。

本实施例制备得到的氢氧化铬纯度>99％，氢氧化铬能溶于6mol/L醋酸，碳酸铜纯度>99％，电镀污泥中铬、铜、镍和钴的回收率～99％。

以下以4个对照例来说明实施例1的效果。

对照例1

对照例具体包括以下步骤：

步骤1)重金属浸出：将电镀污泥溶于强酸溶液，搅拌反应，溶解的pH值为2；过滤，得到含有铬、铁、铜、镍、钴离子的滤液，使固液分离；

步骤2)铬的沉淀分离：将步骤1)得到的滤液稀释至含Cr³⁺量2％，在滤液中加入20％NaOH溶液至pH值4，搅拌反应0.5h，得氢氧化铬沉淀；洗涤压滤，得到含有铁、铜、镍、钴离子的滤液，使固液分离；

步骤3)铁杂质的去除：在步骤2)得到的滤液中，加入20％NaOH溶液至pH4.5，通入空气搅拌0.5h，铁离子沉淀，过滤，得到含有铜、镍、钴离子的滤液；

步骤4)铜的沉淀分离：在步骤3)得到的滤液中，加入20％NaHCO₃溶液至pH5.5，反应时间0.5h，得到碳酸铜沉淀，过滤，得到含有少量铜和镍、钴离子的滤液；

步骤5)铜的萃取分离：步骤4)得到的滤液，经由现有铜离子萃取剂萃取滤液中剩余的铜离子，油相经反萃得到含铜溶液；水相为含镍、钴离子溶液；

步骤6)镍的萃取分离：步骤5)得到的水相含镍、钴离子溶液，经由现有镍离子萃取剂萃取水相中的镍离子，油相经反萃得到含镍溶液；水相为含钴离子溶液；

步骤7)钴的萃取分离：步骤6)得到的水相含钴离子溶液，经由现有钴离子萃取剂萃取水相钴离子，油相经反萃得到含钴溶液。

本对照例制备得到的氢氧化铬沉淀纯度93％，氢氧化铬几乎不能溶于6mol/L醋酸(<5％)，碳酸铜沉淀纯度92％，电镀污泥中铬、铜、镍和钴的回收率分别为85％、86％、80％、79％。

对照例2

对照例具体包括以下步骤：

步骤1)重金属浸出：将电镀污泥溶于强酸溶液，搅拌反应，溶解pH值为2.0；过滤，使不溶性固体残渣与溶液分离，得到含有铬、铁、铜、镍、钴离子的滤液A；

步骤2)铬的沉淀分离：步骤1)得到的滤液A，滤液Cr³⁺量6％，缓慢均匀加入NaOH溶液，溶液pH由2.0最终调至4.0，铬离子与NaOH反应形成氢氧化铬沉淀，其中NaOH溶液的加入过程，采用分阶段梯度浓度加入，具体为：每阶段NaOH缓慢加入、时间为3小时；NaOH溶液加入的阶段数分为n＝4，第一阶段加入的NaOH浓度C₁为含量20％的NaOH溶液，pH调至2.5；随后各阶段浓度梯度的控制条件为第二阶段C₂为含量15％的NaOH，pH调至3.0，第三阶段C₃为含量7.5％的NaOH，pH调至3.5，第四阶段C₄为含量3.5％的NaOH，pH调至4.0；添加NaOH结束后搅拌过滤，滤液为含有铁、铜、镍、钴离子的滤液B，沉淀经洗涤压滤后得到氢氧化铬；

步骤3)铁杂质的去除：在步骤2)得到的滤液B中，缓慢均匀加入3％NaOH溶液至pH4.50，并通入空气，缓慢搅拌反应5小时，铁离子转化为沉淀，过滤，得到含有铜、镍、钴离子的滤液D；

步骤4)铜的沉淀分离：在步骤3)得到的滤液D中，缓慢均匀加入NaHCO₃溶液，溶液pH由4.5最终调至5.5，铜离子与NaHCO₃反应形成碳酸铜沉淀；NaHCO₃溶液的加入过程，采用分阶段梯度浓度加入，每阶段NaHCO₃缓慢加入、时间为3小时；NaHCO₃溶液加入分四阶段，第一阶段加入的NaHCO₃浓度含量20％，pH由4.50调至4.75，第二阶段加入的NaHCO₃浓度含量12％，pH由4.75调至5.00，第三阶段加入的NaHCO₃浓度含量8％，pH由5.00调至5.25，第四阶段加入的NaHCO₃浓度含量4％，pH由5.25调至5.50；添加NaHCO₃结束后搅拌过滤，滤液为含有镍、钴离子和少量铜的滤液E，沉淀经洗涤压滤后得到碳酸铜沉淀；

本对照例制备得到的氢氧化铬沉淀纯度97％，氢氧化铬在6mol/L醋酸溶解度低(<20％)，碳酸铜沉淀纯度97％。

对照例3

对照例具体包括以下步骤：

步骤1)重金属浸出：将电镀污泥溶于强酸溶液，搅拌反应，溶解pH值为2.0；过滤，使不溶性固体残渣与溶液分离，得到含有铬、铁、铜、镍、钴离子的滤液A；

步骤2)铬的沉淀分离：步骤1)得到的滤液A，滤液Cr³⁺量6％，缓慢均匀加入NaOH溶液，溶液pH由2.0最终调至4.0，铬离子与NaOH反应形成氢氧化铬沉淀，其中NaOH溶液的加入过程，采用分阶段梯度浓度加入，具体为：每阶段NaOH缓慢加入、时间为3小时；NaOH溶液加入的阶段数分为n＝4，第一阶段加入的NaOH浓度C₁为含量20％的NaOH溶液，pH调至2.5；随后各阶段浓度梯度的控制条件为第二阶段C₂为含量15％的NaOH，pH调至3.0，第三阶段C₃为含量7.5％的NaOH，pH调至3.5，第四阶段C₄为含量3.5％的NaOH，pH调至4.0；添加NaOH结束后搅拌过滤，滤液为含有铁、铜、镍、钴离子的滤液B，沉淀经洗涤压滤后得到氢氧化铬；

步骤3)铁杂质的去除：在步骤2)得到的滤液B中，缓慢均匀加入3％NaOH溶液至pH4.50，并通入空气，缓慢搅拌反应5小时，铁离子转化为沉淀，过滤，得到含有铜、镍、钴离子的滤液D；

步骤4)铜的沉淀分离：在步骤3)得到的滤液D中，加入10％NaOH溶液，溶液pH由4.5最终调至7，搅拌速率10转/min，NaOH加入时间为0.5h，铜离子与NaOH反应形成氢氧化铜沉淀。

本对照例制备得到的氢氧化铜沉淀纯度85％。

对照例4

对照例具体包括以下步骤：

步骤1)重金属浸出：将电镀污泥溶于强酸溶液，搅拌反应，溶解pH值为2.0；过滤，使不溶性固体残渣与溶液分离，得到含有铬、铁、铜、镍、钴离子的滤液A；

步骤2)铬的沉淀分离：步骤1)得到的滤液A，缓慢均匀加入30％H₂O₂和6mol/LNaOH溶液，搅拌，溶液pH调整至11，Cr³⁺离子氧化为Cr⁶⁺，转化为Na₂CrO₄溶液，铁、铜、镍、钴离子转化为氢氧化物沉淀及部分铬酸盐沉淀过滤，滤液为Na₂CrO₄溶液。

本对照例电镀污泥中铬的回收率83％。

实施例2

本实施例具体包括以下步骤：

步骤1)重金属浸出：将电镀污泥溶于强酸溶液，搅拌反应，溶解pH值为2.0；过滤，使不溶性固体残渣与溶液分离，得到含有铬、铁、铜、镍、钴离子的滤A；

步骤2)铬的沉淀分离：将步骤1)得到的滤液A稀释至含Cr³⁺量1％，缓慢均匀加入NaOH溶液，溶液pH由2.0最终调至4.0，铬离子与NaOH反应形成氢氧化铬沉淀；NaOH溶液的加入过程，采用分阶段梯度浓度加入，每阶段NaOH缓慢加入、时间为4小时；NaOH溶液加入的阶段分为n＝3，第一阶段加入的NaOH浓度C₁为含量5％的NaOH溶液，pH调至2.6，随后各阶段浓度梯度的控制条件为第二阶段C₂为含量2.5％的NaOH，pH调至3.3，第三阶段C₃为含量1％的NaOH，pH调至4.0；添加NaOH结束后搅拌过滤，滤液为含有铁、铜、镍、钴离子的滤液B，沉淀经洗涤压滤后得到颗粒分散均匀、结晶度好、杂质含量低的氢氧化铬；

步骤3)铁杂质的去除：在步骤2)得到的滤液B中，缓慢均匀加入3％NaOH溶液至pH4.50，并通入空气，缓慢搅拌反应5小时，铁离子转化为沉淀，过滤，得到含有铜、镍、钴离子的滤液D；

步骤4)铜的沉淀分离：在步骤3)得到的滤液D中，缓慢均匀加入NaHCO₃溶液，溶液pH由4.5最终调至5.5，铜离子与NaHCO₃反应形成碳酸铜沉淀；NaHCO₃溶液的加入过程，采用分阶段梯度浓度加入，每阶段NaHCO₃缓慢加入、时间为4小时；NaHCO₃溶液加入分3阶段，第一阶段加入的NaHCO₃浓度含量5％，pH由4.50调至4.83，第二阶段加入的NaHCO₃浓度含量2.5％，pH由4.83调至5.16，第三阶段加入的NaHCO₃浓度含量1％，pH由5.16调至5.50；添加NaHCO₃结束后搅拌过滤，滤液为含有镍、钴离子和少量铜的滤液E，沉淀经洗涤压滤后得到颗粒分散均匀、结晶度好、杂质含量低的碳酸铜沉淀；该过程回收总铜量约95％；

步骤5)铜的萃取分离：步骤4)得到的滤液E，经由现有铜离子萃取剂萃取滤液中剩余的铜离子，油相经反萃得到含铜溶液；水相为含镍、钴离子溶液F；

步骤6)镍的萃取分离：步骤5)得到的水相含镍、钴离子溶液F，经由现有镍离子萃取剂萃取水相中的镍离子，油相经反萃得到含镍溶液；水相为含钴离子溶液G；

步骤7)钴的萃取分离：步骤6)得到的水相含钴离子溶液G，经由现有钴离子萃取剂萃取水相钴离子，油相经反萃得到含钴溶液。

本实施例制备得到的氢氧化铬纯度99％，氢氧化铬能溶于6mol/L醋酸，碳酸铜纯度99％，电镀污泥中铬、铜、镍和钴的回收率～98％。

实施例3

本实施例具体包括以下步骤：

步骤1)重金属浸出：将电镀污泥溶于强酸溶液，搅拌反应，溶解pH值为2.0；过滤，使不溶性固体残渣与溶液分离，得到含有铬、铁、铜、镍、钴离子的滤液A；

步骤2)铬的沉淀分离：将步骤1)得到的滤液A稀释至含Cr³⁺量3％，缓慢均匀加入NaOH溶液，溶液pH由2.0最终调至4.0，铬离子与NaOH反应形成氢氧化铬沉淀，其中NaOH溶液的加入过程，采用分阶段梯度浓度加入，具体为：每阶段NaOH缓慢加入、时间为2小时；NaOH溶液加入的阶段分为n＝5，第一阶段加入的NaOH浓度C₁为含量5％的NaOH溶液，pH调至2.4；随后各阶段浓度梯度的控制条件为第二阶段C₂为含量4％的NaOH，pH调至2.8，第三阶段C₃为含量3％的NaOH，pH调至3.2，第四阶段C₄为含量2％的NaOH，pH调至3.6，第五阶段C₅为含量1％的NaOH，pH调至4.0；添加NaOH结束后搅拌过滤，滤液为含有铁、铜、镍、钴离子的滤液B，沉淀经洗涤压滤后得到颗粒分散均匀、结晶度好、杂质含量低的氢氧化铬；

步骤3)铁杂质的去除：在步骤2)得到的滤液B中，缓慢均匀加入3％NaOH溶液至pH4.50，并通入空气，缓慢搅拌反应5小时，铁离子转化为沉淀，过滤，得到含有铜、镍、钴离子的滤液D；

步骤4)铜的沉淀分离：在步骤3)得到的滤液D中，缓慢均匀加入NaHCO₃溶液，溶液pH由4.5最终调至5.5，铜离子与NaHCO₃反应形成碳酸铜沉淀；NaHCO₃溶液的加入过程，采用分阶段梯度浓度加入，每阶段NaHCO₃缓慢加入、时间为2小时；NaHCO₃溶液加入分5阶段，第一阶段加入的NaHCO₃浓度含量5％，pH由4.50调至4.70，第二阶段加入的NaHCO₃浓度含量4％，pH由4.70调至4.90，第三阶段加入的NaHCO₃浓度含量3％，pH由4.90调至5.10，第四阶段加入的NaHCO₃浓度含量2％，pH由5.10调至5.30；第五阶段加入的NaHCO₃浓度含量1％，pH由5.30调至5.50；添加NaHCO₃结束后搅拌过滤，滤液为含有镍、钴离子和少量铜的滤液E，沉淀经洗涤压滤后得到颗粒分散均匀、结晶度好、杂质含量低的碳酸铜沉淀；该过程回收总铜量约95％；

步骤5)铜的萃取分离：步骤4)得到的滤液E，经由现有铜离子萃取剂萃取滤液中剩余的铜离子，油相经反萃得到含铜溶液；水相为含镍、钴离子溶液F；

步骤6)镍的萃取分离：步骤5)得到的水相含镍、钴离子溶液F，经由现有镍离子萃取剂萃取水相中的镍离子，油相经反萃得到含镍溶液；水相为含钴离子溶液G；

步骤7)钴的萃取分离：步骤6)得到的水相含钴离子溶液G，经由现有钴离子萃取剂萃取水相钴离子，油相经反萃得到含钴溶液。

本实施例制备得到的氢氧化铬纯度99％，氢氧化铬能溶于6mol/L醋酸，碳酸铜纯度99％，电镀污泥中铬、铜、镍和钴的回收率99％。

与现有技术相比，本方法的分离工艺次序最大程度避免了分离离子间的相互干扰。现有技术通常选择采用中低温碱性下烧结三价铬生成六价铬或水相体系双氧水强氧化剂氧化三价铬为六价铬的工艺，利用六价铬的可溶性分离三价铬，但这些工艺产生的六价铬毒性大，会污染后续分离过程并产生污泥危废。本方法首先将铬离子以氢氧化铬沉淀形式与其他金属离子分离，之后利用空气氧化分离铁离子，然后采用碳酸铜沉淀分离大部分铜离子，最后采用萃取反萃取工艺分离剩余的铜、镍、钴离子的工艺路线，分离过程最大程度地避免了对后续铜、镍、钴分离的干扰和六价铬污染物的产生。此外，在分离工艺中，不采用氨(胺)类沉淀剂生成氢氧化物沉淀，不采用硫化物沉淀为硫化物工艺，不会产生氨氮污水排放和剧毒的硫化氢排放；采用氧气作氧化剂除铁，绿色无污染。

本方法工艺中，不仅三价铬的分离效率高，而且获得的氢氧化铬沉淀纯度高、共沉淀杂质离子少，易溶于弱酸，可以广泛用于三价铬弱酸盐的制备。现有三价铬的氢氧化物沉淀工艺，尽管也采用了加碱沉淀工艺，但现有技术采用向三价铬盐溶液中直接加入碱沉淀的方法制备氢氧化铬，反应过程碱浓度难以均匀控制，pH变化范围宽泛，局部甚至达到了pH>7的弱碱性，造成颗粒间相互聚集、交联、老化形成难溶于弱酸(如醋酸)的大颗粒氢氧化铬沉淀，并形成Cr³⁺与Fe³⁺、Ni²⁺、Cu²⁺的氢氧化物共沉淀；尽管采用低浓度Cr³⁺与低浓度碱溶液反应或者将碱液和Cr³⁺同时加入水中，有利于降低氢氧化铬沉淀的交联和聚集，但是过低浓度的Cr³⁺和碱液需消耗大量水，且仍无法解决反应过程或反应后期，碱分布不均导致的交联和聚集问题；而采用氨(胺)类沉淀剂，又会产生氨氮污水排放的问题。本发明在氢氧化钠沉淀剂的加入过程中，采用较低重金属离子浓度，通过控制沉淀pH始终处于2～4的范围内，并根据每阶段金属离子浓度及反应过程，进一步控制pH的增长变化，通过分阶段、长时间、梯度碱浓度加入的工艺，有效地实现了各阶段反过程中碱浓度与的Cr³⁺浓度的有效匹配控制，避免了可能发生的局部pH剧烈变化，特别是反应末期碱度相对过高的问题，因此反应过程pH整体波动小，反应缓慢温和、晶化时间长，得到的沉淀粒度细、分散均匀、结晶度好、均匀一致、纯度高，易溶于弱酸。

本方法中得到的碳酸铜沉淀纯度高、沉淀均匀一致。目前铜离子的分离，主要采用氢氧化铜沉淀的工艺，但氢氧化钠为强碱，极易造成Cu²⁺、Ni²⁺的共沉淀，而影响Cu(OH)₂的纯度和结晶形态；本方法选用碱性弱的HCO₃ ^-代替OH^-为沉淀剂，通过控制沉淀pH始终处于4.5～5.5的范围内，并且通过长时间低重金属离子浓度、低碱浓度、梯度浓度、长时间加入工艺，沉淀剂浓度波动小，反应缓慢和晶化时间长，不会导致Cu²⁺、Ni²⁺的共沉淀、沉淀均匀一致。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。