CN104003456B - 一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用含镍废水生产镍铝类水滑石的方法，在含镍废水中按照一定的摩尔配比加入相应的含铝废弃物形成不溶于水的镍铝类水滑石，本发明的方法实现循环经济，清洁生产，提高电镀物质资源的转化率和循环利用率，有效地治理了废水保护了环境，给工业化生产镍铝类水滑石提供了新工艺。

Description

一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法
技术领域
本发明涉及一种用含镍废水生产镍铝类水滑石的方法，属于环境保护、中水回用、功能纳米技术领域。
背景技术
镍是一种质坚硬而耐腐蚀的重金属，常用于电镀行业。电镀工业产生大量含镍废水，会对环境造成严重污染。在镀镍漂洗废水中，含有大量的硫酸镍和氯化镍，镍的化合物能刺激人体的精氨酶、羧化酶，引起各种炎症，伤害心肌和肝脏。同时，镍还是一种致癌物质。因此探索一种有效而又经济的含镍废水处理方法对环境保护意义重大。目前，对于含镍电镀废水的处理方法主要有化学法、离子交换法、蒸发浓缩法、吸附法、膜分离技术及生物法等。
1.化学法处理含镍电镀废水
中和沉淀法处理含镍综合电镀废水，利用化学反应形成氢氧化镍沉淀，然后再经固液分离装置去除沉淀物，从而达到去除镍及其它重金属的目的。
硫化物沉淀法利用镍的硫化物溶度积比其氢氧化物小，故硫化物可使金属更完全被去除，但其处理费用高，硫化物处理困难，仅作为氢氧化物沉淀法的补充法。
铁氧体法是利用镍离子与硫酸亚铁形成的沉淀颗粒大且易于分离，颗粒不会再溶解，无二次污染问题，出水水质好，能达排放标准。缺点是需要消耗较多的NaOH和热能。
2.离子交换法处理含镍电镀废水
由于镍盐价格较高，为节省资源，处理含镍废水多采用离子交换法。
处理含镍废水系吸附交换阳离子，要采用阳离子交换树脂。为提高树脂对Ni2+的交换吸附效果，对含镍废水有一定要求，废水中Ni2+含量为200～400mg/L并保证相对Ca2+等有较高的交换势。
3.蒸发浓缩法处理含镍电镀废水
蒸发浓缩法是对电镀废水在常压或减压状态下加温，使溶剂水分蒸发而将废水浓缩的方法。浓缩的溶液可返回镀槽，蒸发后的水蒸气经冷凝回收后可作为清洗水或回收槽补充水。
4.吸附法处理含镍电镀废水
吸附法处理含镍电镀废水，天然斜发沸石经NaOH熔融改性处理，制得与天然斜发沸石孔道不同的新型改性沸石（Na-Y型沸石），其对废水中的Ni2+具有吸附效率，吸附时间、温度和沸石的投加量对废水中Ni2+的去除率有一定的影响。
5.生物处理电镀废水
生物处理电镀废水主要是依靠人工培养的复杂功能菌来完成的。但是处理后废水虽然达标但其中含有大量微生物，被限制回用范围。
目前，水滑石的合成方法还仅仅停留在传统的共沉淀法阶段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法，实现循环经济，清洁生产，提高电镀物质资源的转化率和循环利用率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法，以含镍废水中的镍为计量标准，按照Ni:Al=1.5～5:1的摩尔比投入含铝类添加剂，在常温下搅拌反应8～96小时，分离出沉淀物，沉淀物在80～500℃条件下烘干，得到镍铝类水滑石。
进一步的，所述的含镍废水包括有机镍废水、无机镍废水和有机无机混合废水。
进一步的，所述的有机镍包括乙酸镍，所述的无机镍为硫酸镍、氯化镍和氧化镍中的一种。
进一步的，所述的含铝类添加剂包括氧化铝及其相对应的盐。
进一步的，所述的含铝类添加剂为三氧化二铝、氯化铝、碱式氯化铝、硫酸铝或硝酸铝中的一种。
进一步的，所述的含镍废水中的镍和含铝类添加剂中的铝的摩尔比为Ni：Al=2～4:1。
进一步的，常温下搅拌反应时间为12～48小时。
进一步的，所述分离出沉淀物采用的分离方式包括自然沉降、离心分离、压滤分离、抽滤分离、膜分离和直接喷雾干燥。
进一步的，沉淀物烘干温度为120～270℃。
本发明的有益效果：
1、本发明的方法以废治废，清洁环保；
2、本发明的方法工艺条件温和，常温、常压没有特殊工艺要求，合成过程中没有能源消耗，节能；
3、本发明的方法对废水水质没有特殊要求，合成条件广，pH=4～12，由于水滑石具有良好的吸附性能，可以在合成水滑石的同时吸附净化含镍废水。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法：在含镍废水中，以镍为计量标准，按照摩尔比Ni:Al=1.5～5投入含铝类添加剂，在常温下搅拌４～72小时，分离出沉淀物，将沉淀物在80～500℃烘干，得到镍铝类水滑石。
实施例1
在含镍1g/l、pH=9的电镀废水中，搅拌条件下缓慢倒入镍铝摩尔比为2.5:1的高铝矿渣粉（Al2O3≥50%），常温搅拌24小时，自然沉降12小时，固液分离，上层水液中Cu2+≤0.005mg/l；固体沉降物270℃烘干24小时，经XRD检测为含H2NiO2、NiAlO2、Ca(OH)2等的层状化合物，即类水滑石。
实施例2
在含镍1g/l、pH=5的废水中，搅拌条件下缓慢加入镍铝摩尔比为3:1的CA50，常温搅拌48小时，自然沉降12小时，固液分离，上层水液中Ni2+≤0.002mg/l，pH=8；固体沉降物180℃烘干24小时，经XRD检测为含Ni(OH)2、NiAlO2、Ca(OH)2等的层状化合物。
上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明的构思和保护范围进行限定，本发明的普通技术人员对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法，其特征在于：以含镍废水中的镍为计量标准，按照Ni:Al=1.5～5:1的摩尔比投入含铝类添加剂，在常温下搅拌反应8～96小时，分离出沉淀物，沉淀物在120～270℃条件下烘干，得到镍铝类水滑石。
2.根据权利要求1所述的一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法，其特征在于：所述的含镍废水包括有机镍废水、无机镍废水和有机无机混合废水。
3.根据权利要求2所述的一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法，其特征在于：所述的有机镍包括乙酸镍，所述的无机镍为硫酸镍、氯化镍和氧化镍中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法，其特征在于：所述的含铝类添加剂包括氧化铝及其相对应的盐。
5.根据权利要求4所述的一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法，其特征在于：所述的含铝类添加剂为三氧化二铝、氯化铝、碱式氯化铝、硫酸铝或硝酸铝中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法，其特征在于：所述的含镍废水中的镍和含铝类添加剂中的铝的摩尔比为Ni：Al=2～4:1。
7.根据权利要求1所述的一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法，其特征在于：常温下搅拌反应时间为12～48小时。
8.根据权利要求1所述的一种用含镍废水制备镍铝水滑石的方法，其特征在于：所述分离出沉淀物采用的分离方式包括自然沉降、离心分离、压滤分离、抽滤分离、膜分离和直接喷雾干燥。
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