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化学镀镍废液处理研究现状

2016-03-13李俊儒四川工商职业技术学院四川成都611830

化工设计通讯 2016年5期
关键词:电解法还原法镀镍

陈 琳,李俊儒(四川工商职业技术学院,四川成都 611830)

化学镀镍废液处理研究现状

陈 琳,李俊儒
(四川工商职业技术学院,四川成都 611830)

综述了近年来国内外采用电解法、膜分离法、化学沉淀法、离子交换法、吸附法、催化还原法和生物法等方法处理化学镀镍废液的研究进展。

化学镀镍;废液;废液处理

随着自动化程度提高和工艺流程优化,化学镀镍应用范围和规模逐步扩大。但环境污染和资源浪费问题凸显,已引起人们高度重视。目前处理废液主要采用离子交换法、吸附法、化学沉淀法、电解法等,以及多种方法的综合使用。

1 化学镀镍废液处理

1.1化学沉淀法

化学沉淀法是通过向废液中投入沉淀剂,使其与废液中反应生成不溶性物质,凝聚、沉降、液固分离,从而除去废液中的杂质。孙红、赵立军等[1]利用化学沉淀法处理化学镀镍废液中的镍时采用石灰乳作为沉淀剂处理镀镍废液,使其含量降低到1mg/L。于秀娟等[2]以Ca(OH)2作为沉淀剂进行镍离子沉淀,得到的Ni(OH)2沉淀再用稀硫酸溶解回收镍,剩余沉淀填埋处理。化学沉淀法工艺路线成熟,操作费用低;但产生废渣量大,需再次处理,避免造成二次污染。

1.2电解法

电解法的阳极为不溶性材料,该类材料电解时发生分解氧化和OH-放电反应;而阴极上则电解出镍,从而回收利用废液中的镍。于秀娟等[2]采用阴极为多孔性泡沫镍,阳极为钛基二氧化钌涂层的装置电解回收老化液中的镍,回收率可达97.5%。

1.3膜分离法

膜分离法是通过高分子膜的选择性来进行物质分离。Fidelity公司首先将镀液老化后经电渗析,使用寿命由4周期增加到109周期,大部分工件镀后不用再次抛光,生产效率大幅提高。电渗析法通过离子交换膜大大延长了镀液的使用寿命,减少了污染物的排放,具有显著的经济和环境效益。

1.4催化还原法

在化学镀镍废液中,趁热加入适量催化还原溶液,诱导化学镀镍废液进行自发分解。闫雷等[3]研究化学镀镍溶液的离子选择渗透膜电渗析技术时,采用硼氢化钠处理化学镀镍废液。可将废镍含量从6 000mg/L降至10mg/L以下,每升废液生成35.6g镍沉淀。催化还原法能有效回收废液中的镍,便于后续的沉淀处理,有利于保护环境;但催化还原剂如氯化钯等价高,且不易回收。

1.5离子交换法

离子交换法是利用离子交换树脂作为流动剂的方法回收贵金属或分离贵金属。陈军等[4]为了提高镀镍废液再生效率,采用NK-ELN型树脂对贮氢合金化学镀镍废液进行交换与再生,其效率接近100%,且再生液中镍浓度高,可直接回用。谢东方等[5]采用大孔隙苯乙烯系列螯合型离子交换树脂吸附,处理效果较好。通过离子交换法回收的镍离子溶液质量高,可用作化学镀镍补充溶液,减少化学药品消耗;但离子交换树脂处理能力有限,成本太高。

1.6吸附法

吸附材料由于本身具有比表面积大、直径小的性质,因此在废水处理中表现出高吸附率、高洗脱率、渗透稳定性极好等优点,而逐渐被大量应用。吴之传等[6]在制备偕胺肟改性纤维材料(AOCF)时用聚丙烯腈作吸附材料,除去镀镍废液中的Ni2+。AOCF在最佳条件下,使废液中镍离子的质量浓度小于1.0mg/L,吸附后的AOCF可以再生,重复使用。

1.7生物法

生物法是通过细菌把有毒的重金属还原成低毒的沉淀物的方法。石化工业生产中采用趋磁性细菌-磁场技术处理含镍废水,处理后废水中镍离子浓度低,达到排放标准[7]。生物法处理废水操作过程简单,综合处理能力强,污泥量少;但功能菌反应效率不高,繁殖速度慢,处理水难以回用。

2 展望

虽然近几年来镀液的回收和再生技术有了新发展,但还面临一些问题。从目前情况来看,采用多种方法综合处理化学镀镍废水是比较有效的途径。相信随着科技的不断进步,在不久的将来简单高效的化学镀液处理及再生方法将会取得突破性进展。

[1] 孙红,赵立军,杨永生.化学沉淀法处理化学镀镍废液中镍的研究[J].黑龙江大学自然科学学报,1999,(2):102-105.

[2] 于秀娟,周定,闫雷,等.化学镀镍老化液资源化处理工艺的研究[J].环境保护科学,2003,(115):5-8.

[3] 闫雷,于秀娟,李淑琴,等.硼氢化钠还原法处理化学镀镍废液[J].化工环保,2002,(4):213-216.

[4] 陈军,张允什.树脂对贮氢合金化学镀镍废液的交换与再生[J].水处理技术,1996,22(2):119-121.

[5] 谢东方,田国元,李玉清,等.化学镀镍废液预处理工艺改造[J].水处理技术,2005,(4):80-82.

[6] 吴之传,陶庭先,孙志娟.偕胺肟螯合纤维处理镀镍废液的研究[J].安徽工程科技学院学报,2003,18(2):8-11.

[7] 舒浩华,王艳红,孙津生,等.趋磁性细菌-磁场处理含镍废水的研究[J].离子交换与吸附,2005,(4):265-269.

Electroless Nickel Waste Treatment Status

Chen Lin,Li Jun-ru

The recent years at home and abroad by electrolysis,Progress electroless nickel plating waste liquid membrane separation,chemical precipitation,ion exchange,adsorption,catalytic reduction,and biological methods such treatment.

electroless nickel plating;waste;waste treatment

X703

A

1003-6490(2016)05-0124-01

2016-05-01

陈琳(1985—),男,四川成都人,助教,主要研究方向为精细化工。

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