CN104724864A - 一种含镍电镀废水的旋流处理工艺 - Google Patents

一种含镍电镀废水的旋流处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含镍电镀废水的旋流处理工艺,该工艺采用与传统工艺完全不同的旋流工艺电积镍,电流效率可达到90%以上,远高于传统镍电积的75%左右的电流效率;电流密度600-800A/m2,比传统工艺的电流密度高两倍多,另外,本技术所产镍产品质量稳定,对阴极液杂质含量要求低;该技术的应用不仅能够减少土建投资,而且还具有生产成本低、机械化程度高、车间劳动定员少、工人劳动强度低等优点。

Description

一种含镍电镀废水的旋流处理工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及电解回收技术领域,具体涉及一种含镍电镀废水的旋流处理工艺。
背景技术
[0002] 镍作为一种耐腐蚀的金属,被广泛应用于电镀行业中。然而,电镀过程中产生的电镀含镍废水,若不经处理直接排放,则会造成严重的环境污染。
[0003]目前,含镍电镀废水回收处理技术有溶剂萃取法、化学沉淀法、离子交换法和吸附法。
[0004] 1、溶剂萃取法
[0005] 溶剂萃取法是利用重金属离子在有机相和在水中溶解度的不同,使重金属浓缩于有机相的分离方法。有机相也称萃取剂,常见的有磷酸三丁酯,三辛基氧化磷,二甲庚基乙酰胺,三辛胺,伯胺,油酸和亚油酸等。另外,在金属形态分析中有机萃取剂也被广泛应用,如丙酮、乙醇等。溶剂萃取法处理重金属废水设备简单,操作简便,加入萃取剂量小,萃取剂可回收再利用,二次污染小,是一种很有发展潜力的处理方法。
[0006] 2、化学沉淀法
[0007] 化学沉淀法是根据溶度积的原理,投加氢氧化物、硫化物、碳酸化物等,使重金属离子与氢氧根离子、硫离子、碳酸根离子等结合形成难溶化合物。虽然工艺较为简单,操作也比较容易,但是此法易受沉淀剂和环境条件的影响,使出水浓度达不到排放标准。此外,反应产生的大量废渣如果没有得到很好的处理,容易产生二次污染,不符合绿色环保的原则。
[0008] 3、离子交换法
[0009] 离子交换法是重金属离子和离子交换树脂发生离子交换的过程,树脂性能对重金属去除有较大影响。常用的离子交换树脂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂和腐植酸树脂等。离子交换法是选择性地去除重金属离子,工艺简单、操作简便,去除效果很好。与沉淀法和电解法相比,离子交换法在低浓度的废水处理方面具有一定的优势,但该法受树脂的吸附容量、废水中杂质的影响以及交换剂品种、产量和成本的限制,且对废水的预处理要求较高,离子交换树脂的再生及再生液的处理也是一个难以解决的问题。
[0010] 4、吸附法
[0011] 吸附法实质上是吸附剂活性表面对重金属离子的吸引,是利用多孔性固体物质的吸附作用,使废水中的重金属离子吸附在固体吸附剂表面而去除的一种方法。最常用的吸附剂是活性炭,但其价格昂贵,使用寿命短,需再生,操作费用高。另外,吸附法处理含重金属废水适用范围广,不会造成二次污染,但吸附剂往往对重金属离子的吸附选择性不高,不能得到很好的推广。
[0012] 综上所述,现有的处理含镍离子电镀废水的技术存在着工艺复杂、不易控制、具二次污染、去除率低等不足之处。
发明内容
[0013] 为解决上述技术问题,我们提出了一种含镍电镀废水的旋流处理工艺,通过采用分检、破碎、浸出、旋流电解全套湿法工艺,有效处理各种含镍的物料以及缩短工艺流程,达到节能减排、高效环保的目的。
[0014] 为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
[0015] 一种含镍电镀废水的旋流处理工艺,步骤如下:
[0016] I)精密过滤:将含镍电镀废水进行精密过滤处理,除去废水中的大颗粒杂质;
[0017] 2)精密过滤后的废液进入P204萃取除杂阶段:萃取总级数18级,其中萃取级数7级、洗涤级数4级、反萃7级;
[0018] 3)萃取除杂后的溶液进入P204萃镍阶段:萃取共9级,其中萃取级数5级,反萃4级;
[0019] 4)旋流电解生产阴极镍:步骤3)中萃镍后的萃取液经除油之后得到合格硫酸镍溶液送入旋流电解镍车间,萃余液送废液处理;硫酸镍溶液经泵以极快的流速打入电积循环槽,再进入与电积循环槽连接的旋流电解装置内进行旋流电解脱镍,生成的阴极镍管由采集器采集得到,旋流电解脱镍后得到的电积贫液返回曝气气浮溶镍装置作为反应酸浸出废杂镍料,所述的电流密度600-800A/m2,电解液流速为12000_18000L/h,所述的循环泵的流量为120-200m3/h,所述的电积贫液中镍离子浓度为2_15g/L,硫酸浓度为160_180g/L ;
[0020] 5)将步骤4)得到的阴极镍管放入烫洗板槽用含稀硫酸的烫洗液进行洗涤、干燥处理,得到干净的阴极镍管,将该阴极镍管进入产品加工机组,加工成标准镍板,所述的烫洗液为pH在2.5或3.5的稀硫酸溶液,烫洗时间为25分钟或30分钟,烫洗板槽的温度是120°C、150°C或 1800C ο
[0021 ] 优选的,生产过程中挥发的酸雾与电积过程当中产生的酸雾,经风筒的风机的带动下,形成负压状态,气体通过碱液喷淋吸收的方式进行中和处理。
[0022] 优选的,由于废水中含有一定量的络,在浸出过程中加入焦硫酸钠抑制高价铬的产生,系统废液最后采用石灰乳中和沉淀系统的铬、镁等杂质离子,达标后排放。
[0023] 相对于现有的技术,本发明具有以下的优点:
[0024] I)本发明中采用的旋流电解工艺,电流效率可达到90%以上,远高于传统镍电积的75%左右的电流效率;电流密度600-800A/m2,比传统工艺的电流密度高两倍多;
[0025] 2)本发明电积采用旋流电解技术,并且采用PLC循环泵系统自动控制电流和进液流量,有效提高工作量,在旋流电解中,采用电积金属智能回收采集设备采集镍管,该设备具有操作简便、安全、可靠等特点,可广泛应用于冶金行业,具有较强的技术和成本优势;
[0026] 3)本发明通过便携式或模块组装,旋流电解装置及配套设备方便安装拆卸移址;溶液闭路循环,没有有害气体的排放;选择性的对金属进行电解沉积,应用旋流电解技术可以更好的提纯镍;较高的电流密度及电流效率,试剂消耗少,降低生产成本,提高企业效益;
[0027] 4)本发明通过上述技术,可以有效替代传统方法处理废杂镍工艺,直接用湿法进行精炼,流程简化,废杂镍浸出溶液可直接电积,大大降低运营成本,降低技术风险缩短了工艺流程、降低了运行成本、提高了经济收益;回收的镍板纯度为95%,总回收率为96%以上;
[0028] 5)本发明由于旋流电解工艺采用密闭循环作业,可以有效的将析出的气体经过负压吸收至吸收净化塔处理,减少了有害气体的排放,有效改善了工作环境、环境污染小、工艺流程短、处理成本低,在废杂镍的处理方面具有推广运用价值,项目投资小、建设周期短、风险小,社会和经济效益显著。
[0029] 6)另外,本技术所产镍产品质量稳定,对阴极液杂质含量要求低;该技术的应用不仅能够减少土建投资,而且还具有生产成本低、机械化程度高、车间劳动定员少、工人劳动强度低等优点。
具体实施方式
[0030] 下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0031] 实施例1.
[0032] 一种含镍电镀废水的旋流处理工艺,步骤如下:
[0033] I)精密过滤:将含镍电镀废水进行精密过滤处理,除去废水中的大颗粒杂质;
[0034] 2)精密过滤后的废液进入P204萃取除杂阶段:萃取总级数18级,其中萃取级数7级、洗涤级数4级、反萃7级;
[0035] 3)萃取除杂后的溶液进入P204萃镍阶段:萃取共9级,其中萃取级数5级,反萃4级;
[0036] 4)旋流电解生产阴极镍:步骤3)中萃镍后的萃取液经除油之后得到合格硫酸镍溶液送入旋流电解镍车间,萃余液送废液处理;硫酸镍溶液经泵以极快的流速打入电积循环槽,再进入与电积循环槽连接的旋流电解装置内进行旋流电解脱镍,生成的阴极镍管由采集器采集得到,旋流电解脱镍后得到的电积贫液返回曝气气浮溶镍装置作为反应酸浸出废杂镍料,所述的电流密度650A/m2,电解液流速为12000L/h,所述的循环泵的流量为120m3/h,所述的电积贫液中镍离子浓度为2.5g/L,硫酸浓度为160g/L ;
[0037] 5)将步骤4)得到的阴极镍管放入烫洗板槽用含稀硫酸的烫洗液进行洗涤、干燥处理,得到干净的阴极镍管,将该阴极镍管进入产品加工机组,加工成标准镍板,所述的烫洗液为PH3.5的稀硫酸溶液,烫洗时间为30分钟,烫洗板槽的温度是120°C。
[0038] 旋流电积镍主要是处理P204萃镍反萃除油后液,在密闭电解装置进行硫酸镍的电解沉积,电积后液部分进入浸出槽用于制备碳酸镍,碳酸镍进一步浆化后定量加入镍电积前液储槽,用于调整溶液的酸碱度并回收溶液中的镍。
[0039] 生产过程中挥发的酸雾与电积过程当中产生的酸雾,经风筒的风机的带动下,形成负压状态,气体通过碱液喷淋吸收的方式进行中和处理。
[0040] 由于原料中含有一定量的铬,在浸出过程中加入焦硫酸钠抑制高价铬的产生,系统废液最后采用石灰乳中和沉淀系统的铬、镁等杂质离子,达标后排放。
[0041] 实施例2.
[0042] 一种含镍电镀废水的旋流处理工艺,步骤如下:
[0043] I)精密过滤:将含镍电镀废水进行精密过滤处理,除去废水中的大颗粒杂质;
[0044] 2)精密过滤后的废液进入P204萃取除杂阶段:萃取总级数18级,其中萃取级数7级、洗涤级数4级、反萃7级;
[0045] 3)萃取除杂后的溶液进入P204萃镍阶段:萃取共9级,其中萃取级数5级,反萃4级;
[0046] 4)旋流电解生产阴极镍:步骤3)中萃镍后的萃取液经除油之后得到合格硫酸镍溶液送入旋流电解镍车间,萃余液送废液处理;硫酸镍溶液经泵以极快的流速打入电积循环槽,再进入与电积循环槽连接的旋流电解装置内进行旋流电解脱镍,生成的阴极镍管由采集器采集得到,旋流电解脱镍后得到的电积贫液返回曝气气浮溶镍装置作为反应酸浸出废杂镍料,所述的电流密度700A/m2,电解液流速为14000L/h,所述的循环泵的流量为150m3/h,所述的电积贫液中镍离子浓度为3g/L,硫酸浓度为165g/L ;
[0047] 5)将步骤4)得到的阴极镍管放入烫洗板槽用含稀硫酸的烫洗液进行洗涤、干燥处理,得到干净的阴极镍管,将该阴极镍管进入产品加工机组,加工成标准镍板,所述的烫洗液为PH3.5的稀硫酸溶液,烫洗时间为30分钟,烫洗板槽的温度是150°C。
[0048] 旋流电积镍主要是处理P204萃镍反萃除油后液,在密闭电解装置进行硫酸镍的电解沉积,电积后液部分进入浸出槽用于制备碳酸镍,碳酸镍进一步浆化后定量加入镍电积前液储槽,用于调整溶液的酸碱度并回收溶液中的镍。
[0049] 生产过程中挥发的酸雾与电积过程当中产生的酸雾,经风筒的风机的带动下,形成负压状态,气体通过碱液喷淋吸收的方式进行中和处理。
[0050] 由于原料中含有一定量的铬,在浸出过程中加入焦硫酸钠抑制高价铬的产生,系统废液最后采用石灰乳中和沉淀系统的铬、镁等杂质离子,达标后排放。
[0051] 实施例3.
[0052] 一种含镍电镀废水的旋流处理工艺,步骤如下:
[0053] I)精密过滤:将含镍电镀废水进行精密过滤处理,除去废水中的大颗粒杂质;
[0054] 2)精密过滤后的废液进入P204萃取除杂阶段:萃取总级数18级,其中萃取级数7级、洗涤级数4级、反萃7级;
[0055] 3)萃取除杂后的溶液进入P204萃镍阶段:萃取共9级,其中萃取级数5级,反萃4级;
[0056] 4)旋流电解生产阴极镍:步骤3)中萃镍后的萃取液经除油之后得到合格硫酸镍溶液送入旋流电解镍车间,萃余液送废液处理;硫酸镍溶液经泵以极快的流速打入电积循环槽,再进入与电积循环槽连接的旋流电解装置内进行旋流电解脱镍,生成的阴极镍管由采集器采集得到,旋流电解脱镍后得到的电积贫液返回曝气气浮溶镍装置作为反应酸浸出废杂镍料,所述的电流密度740A/m2,电解液流速为13000L/h,所述的循环泵的流量为160m3/h,所述的电积贫液中镍离子浓度为3.5g/L,硫酸浓度为175g/L ;
[0057] 5)将步骤4)得到的阴极镍管放入烫洗板槽用含稀硫酸的烫洗液进行洗涤、干燥处理,得到干净的阴极镍管,将该阴极镍管进入产品加工机组,加工成标准镍板,所述的烫洗液为PH2.5的稀硫酸溶液,烫洗时间为25分钟,烫洗板槽的温度是180°C。
[0058] 旋流电积镍主要是处理P204萃镍反萃除油后液,在密闭电解装置进行硫酸镍的电解沉积,电积后液部分进入浸出槽用于制备碳酸镍,碳酸镍进一步浆化后定量加入镍电积前液储槽,用于调整溶液的酸碱度并回收溶液中的镍。
[0059] 生产过程中挥发的酸雾与电积过程当中产生的酸雾,经风筒的风机的带动下,形成负压状态,气体通过碱液喷淋吸收的方式进行中和处理。
[0060] 由于原料中含有一定量的铬,在浸出过程中加入焦硫酸钠抑制高价铬的产生,系统废液最后采用石灰乳中和沉淀系统的铬、镁等杂质离子,达标后排放。
[0061] 上述各步骤的工作原理:
[0062] I)本发明中采用的旋流电解工艺,电流效率可达到90%以上,远高于传统镍电积的75%左右的电流效率;电流密度600-800A/m2,比传统工艺的电流密度高两倍多;
[0063] 2)本发明电积采用旋流电解技术,并且采用PLC循环泵系统自动控制电流和进液流量,有效提高工作量,在旋流电解中,采用电积金属智能回收采集设备采集镍管,该设备具有操作简便、安全、可靠等特点,可广泛应用于冶金行业,具有较强的技术和成本优势;
[0064] 3)本发明通过便携式或模块组装,旋流电解装置及配套设备方便安装拆卸移址;溶液闭路循环,没有有害气体的排放;选择性的对金属进行电解沉积,应用旋流电解技术可以更好的提纯镍;较高的电流密度及电流效率,试剂消耗少,降低生产成本,提高企业效益;
[0065] 4)本发明通过上述技术,可以有效替代传统方法处理废杂镍工艺,直接用湿法进行精炼,流程简化,废杂镍浸出溶液可直接电积,大大降低运营成本,降低技术风险缩短了工艺流程、降低了运行成本、提高了经济收益;回收的镍板纯度为95%,总回收率为96%以上;
[0066] 5)本发明由于旋流电解工艺采用密闭循环作业,可以有效的将析出的气体经过负压吸收至吸收净化塔处理,减少了有害气体的排放,有效改善了工作环境、环境污染小、工艺流程短、处理成本低,在废杂镍的处理方面具有推广运用价值,项目投资小、建设周期短、风险小,社会和经济效益显著。
[0067] 6)另外,本技术所产镍产品质量稳定,对阴极液杂质含量要求低;该技术的应用不仅能够减少土建投资,而且还具有生产成本低、机械化程度高、车间劳动定员少、工人劳动强度低等优点。
[0068] 以上所述的仅是本发明的一种含镍电镀废水的旋流处理工艺优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种含镍电镀废水的旋流处理工艺,其特征在于,步骤如下: 1)精密过滤:将含镍电镀废水进行精密过滤处理,除去废水中的大颗粒杂质; 2)精密过滤后的废液进入P204萃取除杂阶段:萃取总级数18级,其中萃取级数7级、洗涤级数4级、反萃7级; 3)萃取除杂后的溶液进入P204萃镍阶段:萃取共9级,其中萃取级数5级,反萃4级; 4)旋流电解生产阴极镍:步骤3)中萃镍后的萃取液经除油之后得到合格硫酸镍溶液送入旋流电解镍车间,萃余液送废液处理;硫酸镍溶液经泵以极快的流速打入电积循环槽,再进入与电积循环槽连接的旋流电解装置内进行旋流电解脱镍,生成的阴极镍管由采集器采集得到,旋流电解脱镍后得到的电积贫液返回曝气气浮溶镍装置作为反应酸浸出废杂镍料,所述的电流密度600-800A/m2,电解液流速为12000_18000L/h,所述的循环泵的流量为120-200m3/h,所述的电积贫液中镍离子浓度为2_15g/L,硫酸浓度为160_180g/L ; 5)将步骤4)得到的阴极镍管放入烫洗板槽用含稀硫酸的烫洗液进行洗涤、干燥处理,得到干净的阴极镍管,将该阴极镍管进入产品加工机组,加工成标准镍板,所述的烫洗液为pH在2.5或3.5的稀硫酸溶液,烫洗时间为25分钟或30分钟,烫洗板槽的温度是120°C、150。。或 180 0C ο
2.根据权利要求1所述的一种含镍电镀废水的旋流处理工艺,其特征在于,生产过程中挥发的酸雾与电积过程当中产生的酸雾,经风筒的风机的带动下,形成负压状态,气体通过碱液喷淋吸收的方式进行中和处理。
3.根据权利要求1所述的一种含镍电镀废水的旋流处理工艺,其特征在于,由于废水中含有一定量的铬,在浸出过程中加入焦硫酸钠抑制高价铬的产生,系统废液最后采用石灰乳中和沉淀系统的铬、镁等杂质离子,达标后排放。
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