发布日期:2019/12/18 10:47:50 浏览次数:
化学镀镍废液的处理方法很多,目前报道的主要有化学沉淀法、还原法、电解法、离子交换法、电渗析法、溶剂萃取法等。
1、化学沉淀法
化学沉淀法是一种传统而实用的方法,它是通过向废液中投加适宜的沉淀剂,在一定的pH值条件下,沉淀剂与废液中有害物质反应生成不溶性物质,凝聚、沉降、液固分离,从而出去废液中有害污染物。经典的化学沉淀工艺是向废液中投入石灰乳或苛性钠,使镀液pH值升至12.0,此时废液中绝大部分镍离子及重金属污染物沉淀析出。此外,石灰乳还能同废液中亚磷酸根形成钙盐沉淀,去除大部分的磷。
而采用化学氧化-沉淀法处理化学镀镍废液,先将化学镀镍废液中的络合剂用合适的氧化剂氧化破解掉,使镍离子呈游离状态,然后用氢氧化物沉淀,废液中的次磷酸根同时被氧化成亚磷酸根、正磷酸根离子,一并沉淀处理,所使用的氧化剂包括次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、高锰酸钾等。
化学沉淀法的优点是工艺比较简单,操作费用低。缺陷是产生大量废渣,必须妥善处理或综合利用,否则易造成二次污染,同时造成大量高价值金属镍的浪费。
2、还原法
在化学镀镍废液中,趁热加入适量氯化钯溶液或认为改变某些工作条件,诱导化学镀镍废液自发分解,使废液中镍离子还原析出生成黑色镍微粒,沉降分离后,约60~90%的镍可回收利用,处理后废液中镍离子浓度降低了数十倍。后续的化学沉淀和废渣处理就较容易,但此法费用较高,尤其是氯化钯价格高且不易回收。 类似的诱导自发分解镀液的方法还有升高废液pH值和温度,滴加还原剂硼氢化钠等,以触发镀液的分解反应。而现代研究采用硼氢化钠还原法从化学镀镍废液中回收镍,最佳回收工艺硼氢化钠140mL/L,分散剂KH5703g/L,温度40℃,pH值5.0条件下,废液中镍离子浓度从6.717g/L降至低于1mg/L,所回收的产物含有镍、硼和磷等元素,由非静态硼化镍和非晶态镍-磷合金组成。
还原法的优点是能有效回收镍资源,使废液中镍离子浓度大大降低,有利于后续的达标处理,减少废渣排放,但存在药剂成本高,尤其采用氯化钯为催化剂进行催化还原回收,同时形成的镍沉积物不易分离提纯。
3、电解法
电解法是采用不溶性材料为阳极,对废液进行电解处理。阳极上发生有机物的破解氧化反应及[OH-]放电反应,而阴极上则析出镍,从而达到回收利用。 如果以泡沫镍做阴极,钛基二氧化钌涂层电极作阳极对化学镀镍废液进行电解研究,pH控制7至8,表观电流迁都0.45至0.5A,废液温度80℃,电解2h,可以使废液中镍的浓度从2018mg/L降至53.7mg/L,同时废液中总有机碳去除率达到97.3%,阴极回收镍纯度在88.5%以上。
电解法具有处理效率高,操作方便等优点,在欧美一些国家使用比较普遍,但当电解过程中镍的浓度降低到一定程度时,会导致电流效率降低,能耗升高,因此若要将镍的含量降低至排放标准就不能只采用此法,需进一步用其他方法处理达标。
4、离子交换法
利用离子交换法处理化学镀镍废液是一种深度处理方法,但由于化学镀镍废液中含有大量的络合物和钠离子,给处理带来了较多困难,关键在于树脂的选择、工艺的设计及操作管理上。
离子交换法处理化学镀镍废液,自动化程度高,回收镍质量高,可以明显提高镀液的使用周期;缺点是投资费用大,处理能力较小,工艺操作复杂,树脂易被氧化和污染。目前,欧美主要将其应用于镀镍废液的再生。
5、电渗析法
电渗析法的原理是在电场力作用下,溶液中的阴、阳离子分别透过阴、样离子交换膜,达到溶液脱盐目的,可大量去除有害的亚磷酸根离子和无用的钠离子、硫酸根离子,并尽可能保留镀液中的镍离子、次磷酸根离子和有机酸,使镀液得到再生。
电渗析法可到达延长镀液使用寿命,节省镍、磷资源,降低化学镀镍成本,具有显著的经济效益和环境效益。不足之处是一次投资成本高,操作费用高,能耗大。
6、溶剂萃取法
用P204作为萃取剂对酸性化学镀镍废液进行镍的萃取。最佳工艺条件为:pH值6.1,P204含量2.0mol/L,皂化率为25%,相比2:1,温度15~30℃,平衡时间1min,按此条件用P204-煤油3级逆流萃取,镍萃取率达到96%以上。用硫酸反萃取,经适当处理可制得优于工业级的硫酸镍的化学镀镍废液副产品。