
技术摘要:
一种高浓度电镀含镍废水的处理方法包括含镍废水经萃取剂萃取和反萃取剂反萃取处理、阳离子交换树脂吸附洗脱处理、含镍溶液的电解等步骤;本发明一种含镍废水的处理方法,可回收镍浓度含量为2~5g/L的高浓度含镍废水,镍的回收完全,回收效率高,回收效率可高达99.7%以上 全部
背景技术:
镍是一种可致癌的重金属,此外它还是一种较昂贵的金属资源(价格是铜的2~4 倍)。电镀镍因其具有优异的耐磨性、抗蚀性、可焊性而被广泛应用于电镀生产中,其加工量 仅次于镀锌,在整个电镀行业中居第二位。在镀镍过程中产生大量含镍废水。如果含镍废水 不加处理任意排放,不但会危害环境和人体健康,还会造成贵金属资源浪费。含镍电镀废水 主要来自于镀镍生产过程中镀槽废液和镀件漂洗水,废镀液量少但其中镍离子浓度含量非 常高,镀件漂洗水是电镀废水的主要来源,占车间废水排放量的80% 以上。 含镍电镀废水是指电镀镍时所产生的清洗水,一般分为电镀镍废水和化学镀镍废 水,电镀镍废水是指通过电镀把金属镍镀在金属基底上,例如以铜为基底。化学镀镍废水是 指通过化学氧化还原的方法把镍镀在基底上,基底多为塑料等非导体。电镀镍废水的成分 比较简单,一般多为镍离子以及硫酸根等,化学镀镍废水成分复杂,除了镍离子外,废水中 还含有大量的络合剂,比如柠檬酸、酒石酸、次磷酸钠等。 含镍电镀废水处理中化学沉淀法是目前应用最为广泛的技术方式,该方法操作简 单,但耗药量高,产生的大量沉淀污泥给园区污水厂带来沉重处置压力和经济负担;离子交 换法对于低浓度镍的处理效果较好,更适用于末端精细化处理,限于树脂交换容量的限制, 该方法对于高浓度镍的回收处理并不适用;吸附法同样受限于吸附容量,要消耗大量的吸 附剂,对于吸附剂的再生要求较高;电渗析和反渗透等膜处理方式,尽管处理效果较好,但 限于高昂的建设成本和运行成本,企业难以承受。因此,若能找到一种在镍的排放源头进行 高浓度镍就地回收技术,不仅解决了后续沉淀污泥等危废的处置压力,而且实现了镍的资 源化回收,且,运行费用低,运行方式灵活,极大适应了现阶段电镀废水的处理处置需求。 综上所述,常用的镍电镀废水处理方法主要包括化学沉淀法,离子交换法,吸附 法,电渗法以及反渗透法等。但这些方法依旧存在无法回收高浓度镍电镀废水,镍回收不完 全,不仅污染环境,也造成资源浪费,回收镍的纯度较低,回收效率低,回收成本高,无法处 理高浓度的电镀镍废水等技术问题。
技术实现要素:
本发明的主要目的在于提供一种高浓度含镍电镀废水的处理方法。 本发明目的通过如下技术方案实现: 一种高浓度含镍电镀废水的处理方法,其特征在于,它是包括如下步骤:含镍电镀废水 经萃取剂萃取和反萃取剂反萃取处理、阳离子交换树脂吸附洗脱处理、含镍溶液的电解,最 终得到镍单质;所述萃取剂为叔碳羧酸、二(2-羟基-5-辛基)苯甲胺、2-乙基己基酯、二(2- 乙基己基)磷酸、二(2,4,4-三甲基)戊基膦酸、磷酸三丁酯、磷酸二异辛酯、三辛烷基叔胺, 环烷酸、丁酸、十八烯酸、月桂酸、棕榈酸、二硫代有机膦酸、二甲基亚砜、煤油中的一种或多 3 CN 111573918 A 说 明 书 2/4 页 种混合;所述反萃取剂为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或多种混合。 发明人在研究过程中发现,萃取剂的选择不好,一方面会导致两相液体不易分层, 另一方面会导致萃取效率不高,为了提高萃取效率,上述萃取剂优选为叔碳羧酸、2-乙基己 基酯、磷酸三丁酯、二甲基亚砜、煤油组成的混合萃取剂,其体积比为1:3~8:2~5:0.5~0.8: 12~15,所述反萃取剂优选为硫酸,其体积分数为10%~18%。本发明以煤油作为主萃取剂,加 入叔碳羧酸与2-乙基己基酯再配合特定的比例,可使得镍离子在反萃剂中的溶解度大幅度 提高,添加二甲基亚砜和磷酸三丁酯,一方面可进一步提高萃取剂萃取镍离子的萃取能力 使得萃取剂可以萃取高浓度含镍废水,另一方面还可保证振摇萃取后迅速分层,提高萃取 效率。 进一步,所述萃取是将含镍电镀废水与萃取剂按体积比1:3~6进行混合,然后振摇 提取30~50min,然后静置5~10min,待到两相液面分层,将两相分离,得到的含镍废水层进入 暂存池,备用;而得到的萃取剂层加入体积分数为10%~18%的硫酸进行反萃取,体积比为1: 1,振摇提取10~20min,然后静置3~5min,待到两相液面分层,分离,萃取层可重复进入萃取 步骤使用,而反萃取层得到的富镍溶液即可进入电解步骤。 为了能够得到高纯度的镍单质,上述电解是将富镍溶液置于电解池的阴室中,以 铁锌合金作为阴电极,电解池阳室放入纯化水,以铝钛合金作为阳电极,电解时间30~ 90min,电流密度1 2~2A/dm ,电解结束后,阴电极刮下单质镍,剩余溶液加入暂存池,与萃取 后的含镍废水混合,备用。 进一步,所述阳离子交换树脂吸附洗脱处理,是将暂存室中的含镍废水置于D152 型强酸性阳离子交换树脂进行吸附,具体步骤是将D152型强酸性阳离子交换树脂加入沉析 柱中,然后将含镍废水加入沉析柱进行吸附,出水可直接排放,然后再用质量分数为8%~12% 的盐酸进行洗脱,收集洗脱液,洗脱液即为富镍溶液,又进入电解过程,如此循环多次;所述 D152型强酸性阳离子交换树与含镍废水的体积比为1:5~10,所述盐酸洗脱体积为柱体积的 4~7倍。 本发明具有以下有益效果: 本发明一种含镍电镀废水的处理方法,萃取与反萃取处理、树脂吸附洗脱处理以及含 镍溶液的电解处理环环相扣,相互互补,反复多次对高浓度含镍电镀废水进行回收处理,相 互协作可回收镍浓度含量为2~5g/L的高浓度含镍电镀废水,镍的回收完全,回收效率高,回 收效率可高达99.7%以上,萃取剂循环使用,不会造成资源浪费,回收出的镍单质纯度高,可 高达99.2%以上,对环境友好,整个工艺过程均循环使用,不会添加过多环境污染物,处理完 毕后,出水可直接排放,不再占用废水处理资源,处理方法简单可行,值得市场推广应用。 附图说明 图1一种含镍电镀废水的处理方法工艺流程图。