CN104073866B - 一种镀镍电解液的净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镀镍电解液的净化方法。包括以下几个步骤，首先向待净化的镀镍电解液中加入抗坏血酸，加入碳酸镍调节PH约为4.0至5.0。除去溶液中的铬离子。将溶液过滤，向所得滤液中加入硫代乙酰胺，除去铜、铅和锌离子。将溶液再次过滤，向所得滤液中加入过氧化氢，加入碳酸镍调节PH约为4.0至5.0。除去溶液中的铁离子和氧化物。最后用活性炭过滤。本发明的有益效果是：镀镍电解液与杂质金属离子和有机物分离完全，达到深度净化目的；未使用有机溶剂，使操作安全无毒；沉淀中杂质金属的质量与镍的质量比值大，镍损失小；使杂质金属可回收利用；操作方便，费用低，后处理简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种电解液的净化方法，特别涉及一种镀镍电解液的净化方法。
背景技术
在电镀镍过程中，作为阳极的镍板除了主要含有镍元素以外，还含有微量铜、铁、铅、锌、钴、铬等杂质金属元素。在镀镍时，镍失去电子生成镍离子进入到镀镍电解液，所含的杂质金属也会失去电子生成相应的金属离子进入到镀镍电解液中，使镀镍电解液中的杂质金属离子浓度不断增大。此外，为了使镀层光亮、平滑、附着力好，在镀镍电解液中还添加糖精钠、十二烷基硫酸钠等有机物。在镀镍时，这些有机物因电解部分被氧化。这些杂质金属离子和被氧化的有机物达到一定浓度会造成镀层低密度电流区发黑、镀层粗糙，有脆性、出现针孔、阴极电流效率明显下降，影响镀层质量。因此，镀镍电解液要求杂质金属离子和被氧化有机物维持在低浓度范围内。需要定期对镀镍电解液进行净化，若重新配制新的镀镍电解液，造成资源浪费和环境污染。
目前，镀镍电解液的净化方法主要有：置换法、有机溶剂萃取法、离子交换法、氧化法、硫化钠或硫化氢沉淀等方法。这些方法存在着杂质分离不完全、毒性大，操作危险、工艺繁琐等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镀镍电解液的净化方法，采用有机沉淀剂沉淀、金属离子水解等方法分离杂质金属离子；加入氧化剂氧化有机物，活性炭吸附，达到理想的净化效果。
为实现上述目的，本发明包括如下的技术方案：
一种镀镍电解液的净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将待净化的镀镍电解液置于容器中，开启搅拌器，向每升待净化镀镍电解液中加入1.7～2.0g抗坏血酸，加入碳酸镍调节溶液PH＝3.0～5.5，将待净化镀镍电解液加热至20～75℃，反应5～50min，产生氢氧化铬沉淀，将溶液过滤；
b、向步骤a中过滤后所得的除去铬离子的待净化镀镍电解液中加入硫代乙酰胺，每升待净化电解液加入2.0～2.5g硫代乙酰胺，开启搅拌器，保持溶液温度20～75℃，反应5～50min，产生硫化铜、硫化铅和硫化锌沉淀，将溶液过滤；
c、向步骤b中过滤后所得的除去铬离子、铜离子、铅离子和锌离子的待净化镀镍电解液加入过氧化氢，每升待净化镀镍电解液加入11.3～13.8g过氧化氢，开启搅拌器，再次加入碳酸镍使所述镀镍电解液的PH值再次到达3.0～5.5，将待净化镀镍电解液加热至20～75℃，反应5～50min，产生氢氧化铁沉淀，有机物被氧化，将溶液用活性炭过滤。
优选的是，所述步骤a中的反应温度为60～70℃，反应时间为25～30min。
优选的是，所述步骤b中的反应温度为25～30℃，反应时间为25～30min。
优选的是，所述步骤a中的反应温度为60～70℃，反应时间为40min。
优选的是，所述步骤a中抗坏血酸的加入量为1.85g。
优选的是，所述步骤b中硫代乙酰胺的加入量为2.25g。
优选的是，所述步骤c中过氧化氢的加入量为12.6g。
优选的是，所述步骤a和c中的PH＝4.0～5.0。
本发明的有益效果是：镀镍电解液与杂质金属离子和有机物分离完全，达到深度净化目的；未使用有机溶剂，使操作安全无毒；沉淀中杂质金属的质量与镍的质量比值大，镍损失小；使杂质金属可回收利用；操作方便，费用低，后处理简单。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
取1L镀镍电解液(镀镍电解液中镍离子浓度为58.70g/L，铜离子浓度为635.0mg/L、铅离子浓度为207.0mg/L、锌离子浓度为654.0mg/L、铁离子浓度为618.0mg/L、铬离子浓度为311.0mg/L、有机物(COD)828.0mg/L)置于容器中，搅拌溶液，加入含有1.85g抗坏血酸的溶液，将六价铬还原成三价铬离子，用碳酸镍调节镀镍电解液的pH＝4.0-5.0，加热溶液至60-70℃，保温25-30min，使镀镍电解液中的三价铬离子水解生成氢氧化铬沉淀，过滤沉淀。滤液为分离铬离子后的镀镍电解液。三价Cr离子水解反应方程式：
Cr3++3H2O＝Cr(OH)3↓+3H+
向滤液加入含有2.25g的硫代乙酰胺溶液，同时不断搅拌溶液，溶液中的铜、铅、锌离子分别与硫代乙酰胺反应，生成硫化铜、硫化铅、硫化锌沉淀，反应完全后，停止搅拌，过滤生成的沉淀，滤液为分离铬、铜、铅、锌离子后的镀镍电解液。相关反应方程式：
CH3CSNH2+H2O+Cu2+＝CH3CONH2+CuS↓+2H+
CH3CSNH2+H2O+Pb2+＝CH3CONH2+PbS↓+2H+
CH3CSNH2+H2O+Zn2+＝CH3CONH2+ZnS↓+2H+
向分离铬、铜、铅、锌离子后的镀镍电解液中加入含有12.6g的过氧化氢，用碳酸镍调节溶液的pH＝4.0～5.0，加热溶液至60～70℃，保温40min，镀镍电解液中的三价铁离子水解生成氢氧化铁沉淀。同时，有机物被氧化。相关反应方程式：
Fe3++3H2O＝Fe(OH)3↓+3H+
用带有活性炭的漏斗过滤生成的沉淀及被氧化的有机物，得到滤液为净化后的镀镍电解液。
用配位滴定法测定净化后的镀镍电解液中镍离子浓度；用原子吸收分光光度法测定净化后的镀镍电解液中各种杂质金属离子浓度；用重铬酸钾法测定净化后的镀镍电解液中有机物浓度(COD)。
实施例2
取0.9L镀镍电解液(镀镍电解液中镍离子浓度为58.70g/L，铜离子浓度为635.0mg/L、铅离子浓度为207.0mg/L、锌离子浓度为654.0mg/L、铁离子浓度为618.0mg/L、铬离子浓度为311.0mg/L、有机物(COD)828.0mg/L)置于容器中，搅拌溶液，加入含有1.7g抗坏血酸的溶液，将六价铬还原成三价铬离子，用碳酸镍调节镀镍电解液的pH＝4.0-5.0，加热溶液至60-70℃，保温25-30min。
向滤液加入含有2.0g的硫代乙酰胺溶液，同时不断搅拌溶液，溶液中的铜、铅、锌离子分别与硫代乙酰胺反应，生成硫化铜、硫化铅、硫化锌沉淀，反应完全后，停止搅拌，过滤生成的沉淀。
向分离铬、铜、铅、锌离子后的镀镍电解液中加入含有11.3g的过氧化氢，用碳酸镍调节溶液的pH＝4.0～5.0，加热溶液至60～70℃，保温40min，镀镍电解液中的三价铁离子水解生成氢氧化铁沉淀。同时，有机物被氧化。
用带有活性炭的漏斗过滤生成的沉淀及被氧化的有机物，得到滤液为净化后的镀镍电解液。
用配位滴定法测定净化后的镀镍电解液中镍离子浓度；用原子吸收分光光度法测定净化后的镀镍电解液中各种杂质金属离子浓度；用重铬酸钾法测定净化后的镀镍电解液中有机物浓度(COD)。
实施例3
取1.1L镀镍电解液(镀镍电解液中镍离子浓度为58.70g/L，铜离子浓度为635.0mg/L、铅离子浓度为207.0mg/L、锌离子浓度为654.0mg/L、铁离子浓度为618.0mg/L、铬离子浓度为311.0mg/L、有机物(COD)828.0mg/L)置于容器中，搅拌溶液，加入含有2.0g抗坏血酸的溶液，将六价铬还原成三价铬离子，用碳酸镍调节镀镍电解液的pH＝4.0-5.0，加热溶液至60-70℃，保温25-30min。
向滤液加入含有2.5g的硫代乙酰胺溶液，同时不断搅拌溶液，溶液中的铜、铅、锌离子分别与硫代乙酰胺反应，生成硫化铜、硫化铅、硫化锌沉淀，反应完全后，停止搅拌，过滤生成的沉淀，滤液为分离铬、铜、铅、锌离子后的镀镍电解液。
向分离铬、铜、铅、锌离子后的镀镍电解液中加入含有13.8g的过氧化氢，用碳酸镍调节溶液的pH＝4.0～5.0，加热溶液至60～70℃，保温40min，镀镍电解液中的三价铁离子水解生成氢氧化铁沉淀。同时，有机物被氧化。
用带有活性炭的漏斗过滤生成的沉淀及被氧化的有机物，得到滤液为净化后的镀镍电解液。
实施例4
取1.05L镀镍电解液(镀镍电解液中镍离子浓度为58.70g/L，铜离子浓度为635.0mg/L、铅离子浓度为207.0mg/L、锌离子浓度为654.0mg/L、铁离子浓度为618.0mg/L、铬离子浓度为311.0mg/L、有机物(COD)828.0mg/L)置于容器中，搅拌溶液，加入含有1.94g抗坏血酸的溶液，将六价铬还原成三价铬离子，用碳酸镍调节镀镍电解液的pH＝4.0-5.0，加热溶液至60-70℃，保温25-30min，使镀镍电解液中的三价铬离子水解生成氢氧化铬沉淀，过滤沉淀。滤液为分离铬离子后的镀镍电解液。三价Cr离子水解反应方程式：
Cr3++3H2O＝Cr(OH)3↓+3H+
向滤液加入含有2.36g的硫代乙酰胺溶液，同时不断搅拌溶液，溶液中的铜、铅、锌离子分别与硫代乙酰胺反应，生成硫化铜、硫化铅、硫化锌沉淀，反应完全后，停止搅拌，过滤生成的沉淀，滤液为分离铬、铜、铅、锌离子后的镀镍电解液。相关反应方程式：
CH3CSNH2+H2O+Cu2+＝CH3CONH2+CuS↓+2H+
CH3CSNH2+H2O+Pb2+＝CH3CONH2+PbS↓+2H+
CH3CSNH2+H2O+Zn2+＝CH3CONH2+ZnS↓+2H+
向分离铬、铜、铅、锌离子后的镀镍电解液中加入含有13.2g的过氧化氢，用碳酸镍调节溶液的pH＝4.0～5.0，加热溶液至60～70℃，保温40min，镀镍电解液中的三价铁离子水解生成氢氧化铁沉淀。同时，有机物被氧化。
相关反应方程式：
Fe3++3H2O＝Fe(OH)3↓+3H+
用带有活性炭的漏斗过滤生成的沉淀及被氧化的有机物，得到滤液为净化后的镀镍电解液。
用配位滴定法测定净化后的镀镍电解液中镍离子浓度；用原子吸收分光光度法测定净化后的镀镍电解液中各种杂质金属离子浓度；用重铬酸钾法测定净化后的镀镍电解液中有机物浓度(COD)。
通过本发明所涉及的镀镍电解液净化方法。最终获得的净化后电解液净化效果，见表1。
表1镀镍电解液净化效果
由表1可知，通过本发明净化后的镀镍电解液与杂质金属离子和有机物分离完全，达到深度净化目的；沉淀中杂质金属的质量与镍的质量比值大，镍损失小。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (8)
1.一种镀镍电解液的净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将待净化的镀镍电解液置于容器中，开启搅拌器，向每升待净化镀镍电解液中加入1.7～2.0g抗坏血酸，加入碳酸镍调节溶液pH＝3.0～5.5，将待净化镀镍电解液加热至20～75℃，反应5～50min，产生氢氧化铬沉淀，将溶液过滤；
b、向步骤a中过滤后所得的除去铬离子的待净化镀镍电解液中加入硫代乙酰胺，每升待净化镀镍电解液加入2.0～2.5g硫代乙酰胺，开启搅拌器，保持溶液温度20～75℃，反应5～50min，产生硫化铜、硫化铅和硫化锌沉淀，将溶液过滤；
c、向步骤b中过滤后所得的除去铬离子、铜离子、铅离子和锌离子的待净化镀镍电解液加入过氧化氢，每升待净化镀镍电解液加入11.3～13.8g过氧化氢，开启搅拌器，再次加入碳酸镍使所述镀镍电解液的pH值再次到达3.0～5.5，将待净化镀镍电解液加热至20～75℃，反应5～50min，产生氢氧化铁沉淀，有机物被氧化，将溶液用活性炭过滤，过滤后的溶液即为净化后的镀镍电解液。
2.根据权利要求1所述的镀镍电解液的净化方法，其特征在于：所述步骤a中的反应温度为60～70℃，反应时间为25～30min。
3.根据权利要求1所述的镀镍电解液的净化方法，其特征在于：所述步骤b中的反应温度为25～30℃，反应时间为25～30min。
4.根据权利要求1所述的镀镍电解液的净化方法，其特征在于：所述步骤a中的反应温度为60～70℃，反应时间为40min。
5.根据权利要求1所述的镀镍电解液的净化方法，其特征在于：所述步骤a和c中的pH＝4.0-5.0。
6.根据权利要求1所述的镀镍电解液的净化方法，其特征在于：所述步骤a中每升待净化镀镍电解液的抗坏血酸加入量为1.85g。
7.根据权利要求1所述的镀镍电解液的净化方法，其特征在于：所述步骤b中每升待净化镀镍电解液的硫代乙酰胺加入量为2.25g。
8.根据权利要求1所述的镀镍电解液的净化方法，其特征在于：所述步骤c中过氧化氢的加入量为12.6g。
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