CN106011473A - 一种利用重金属废水制备铜镍合金的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用重金属废水制备铜镍合金的方法，该制备方法通过用新型高效水处理剂处理铜镍混合废水，经压滤、烘干，制得铜镍金属层状化合物，铜镍金属层状化合物再经压片和烧结制备铜镍合金成品。本发明的优点在于：本发明利用重金属废水制备铜镍合金的方法，通过将废水中的铜离子和镍离子转化为铜镍金属层状化合物，然后经压片和烧结制备得到铜镍合金；采用该工艺处理重金属废水操作便捷、流程简单、过程可控且无其他副反应，且实现了重金属废水的资源化利用，减少了重金属污染。

Description

一种利用重金属废水制备铜镍合金的方法
技术领域
本发明涉及一种铜镍合金制备工艺，特别涉及一种利用重金属废
水制备铜镍合金的方法，应用于重金属废水综合利用的工艺技术领域。
背景技术
电镀水是重金属废水的主要来源。电镀行业曾今因为污染大，难治理而被叫停。但是由于汽车制造等一系列行业对于电镀的需求，我们发现不能离开电镀。如今，电镀水的处理任然是一个难题。因此探索一种有效而又经济的金属废水处理方法对环境保护意义重大。目前，对重金属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。
铜镍合金较其他合金机械及物理性能都异常良好，其延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀、富有深冲性能，被广泛使用于造船、石油化工、电器、仪表、医疗器械、装饰工艺品等领域。目前铜镍合金的制备方法主要有机械合金化法、还原法、超声波法、粉末冶金法、水热/溶剂热法、静高压合成法等。这些合成方法，虽然都能成功合成出铜镍合金，但是其制备的大部分是铜镍合金的粉体。铜镍合金中的主要添加元素镍是一种稀缺的战略物资，价格昂贵，直接大批量的使用熔炼合成的方法制备铜镍合金成本大、耗资高，从而限制了铜镍合金的广泛应用。目前恒电流沉积制备铜镍合金受到越来越多的关注，但是电沉积所需的镍/铜源仍然是硫酸镍/铜、硝酸镍/铜等化合物，且需要大量的活性剂及络合剂。近年来重金属废水的回收利用受到越来越多的关注，如何利用重金属废水制备铜镍合金成为亟待解决的电沉积制备金属铜镍技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用重金属废水制备铜镍
合金的方法，该方法能够实现重金属废水的资源化利用，减少重金属污染。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种利用重金属废水制备铜镍合金的方法，其创新点在于：所述制备方法步骤如下：
（1）制备铜镍双金属层状化合物：向含铜、镍废水中投入新型处理剂钙铝水滑石，在常温下反应2～8小时，并经过压滤，分离出沉淀物，沉淀物在100～400℃下烘干，得到铜镍金属层状化合物；
（2）制备铜镍合金片：将制得的铜镍金属层状化合物装入模具，进行压片，制得铜镍合金片，加压为1.6～2.0MPa，时间为2～3min；
（3）制备成品：把压好的铜镍合金片用石墨粉包好放入箱式电阻炉中烧结，烧结温度为850～900℃，保温50～60min，然后随炉温冷却，制得铜镍合金成品。
进一步地，所述步骤（1）中含铜、镍废水与钙铝水滑石的质量比为1:5～15。
进一步地，所述钙铝水滑石中的钙铝比为1～6:1。
本发明的优点在于：本发明利用重金属废水制备铜镍合金的方法，通过将废水中的铜离子和镍离子转化为铜镍金属层状化合物，然后经压片和烧结制备得到铜镍合金；采用该工艺处理重金属废水操作便捷、流程简单、过程可控且无其他副反应，且实现了重金属废水的资源化利用，减少了重金属污染。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例 1
本实施例利用重金属废水制备铜镍合金的方法，该制备方法步骤如下：
（1）制备铜镍双金属层状化合物：向含铜、镍废水中投入新型处理剂钙铝水滑石，且含铜、镍废水与钙铝水滑石的质量比为1:5，在常温下反应2小时，并经过压滤，分离出沉淀物，沉淀物在100℃下烘干，得到铜镍金属层状化合物；
（2）制备铜镍合金片：将制得的铜镍金属层状化合物装入模具，进行压片，制得铜镍合金片，加压为1.6MPa，时间为3min；
（3）制备成品：把压好的铜镍合金片用石墨粉包好放入箱式电阻炉中烧结，烧结温度为850℃，保温60min，然后随炉温冷却，制得铜镍合金成品。
实施例 2
本实施例利用重金属废水制备铜镍合金的方法，该制备方法步骤如下：
（1）制备铜镍双金属层状化合物：向含铜、镍废水中投入新型处理剂钙铝水滑石，且含铜、镍废水与钙铝水滑石的质量比为1: 15，在常温下反应8小时，并经过压滤，分离出沉淀物，沉淀物在400℃下烘干，得到铜镍金属层状化合物；
（2）制备铜镍合金片：将制得的铜镍金属层状化合物装入模具，进行压片，制得铜镍合金片，加压为2.0MPa，时间为2min；
（3）制备成品：把压好的铜镍合金片用石墨粉包好放入箱式电阻炉中烧结，烧结温度为900℃，保温50min，然后随炉温冷却，制得铜镍合金成品。
实施例 3
本实施例利用重金属废水制备铜镍合金的方法，该制备方法步骤如下：
（1）制备铜镍双金属层状化合物：向含铜、镍废水中投入新型处理剂钙铝水滑石，且含铜、镍废水与钙铝水滑石的质量比为1:10，在常温下反应5小时，并经过压滤，分离出沉淀物，沉淀物在250℃下烘干，得到铜镍金属层状化合物；
（2）制备铜镍合金片：将制得的铜镍金属层状化合物装入模具，进行压片，制得铜镍合金片，加压为1.8MPa，时间为2.5min；
（3）制备成品：把压好的铜镍合金片用石墨粉包好放入箱式电阻炉中烧结，烧结温度为880℃，保温55min，然后随炉温冷却，制得铜镍合金成品。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种利用重金属废水制备铜镍合金的方法，其特征在于：所述制备方法步骤如下：
制备铜镍双金属层状化合物：向含铜、镍废水中投入新型处理剂钙铝水滑石，在常温下反应2～8小时，并经过压滤，分离出沉淀物，沉淀物在100～400℃下烘干，得到铜镍金属层状化合物；
制备铜镍合金片：将制得的铜镍金属层状化合物装入模具，进行压片，制得铜镍合金片，加压为1.6～2.0MPa，时间为2～3min；
制备成品：把压好的铜镍合金片用石墨粉包好放入箱式电阻炉中烧结，烧结温度为850～900℃，保温50～60min，然后随炉温冷却，制得铜镍合金成品。
2.根据权利要求1所述的利用重金属废水制备铜镍合金的方法，其特征在于：所述步骤（1）中含铜、镍废水与钙铝水滑石的质量比为1:5～15。
3.根据权利要求1或2所述的利用重金属废水制备铜镍合金的方法，其特征在于：所述钙铝水滑石中的钙铝比为1～6:1。
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