CN106145458A - 一种电镀废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电镀废水的处理方法，具体包括以下步骤：（1）混合吸附；（2）电化学溶解；（3）超滤分离；（4）分离铜渣；（5）酸化解络；（6）萃取分离镍。本发明提供的电镀废水的处理方法，得到的铁、钴、铜、镍的收率高，成本低，工艺流程短，向废液中添加导电活性碳颗粒，可提高电流效率，降低成本；再进行电化学溶解，添加的磷酸盐可将液体中的铁元素分离出来，环保性效果好，向离子络合物废液中添加碱，有利于快速高效将废液中的铜元素分离，处理过程无废水排放，萃取分离得到硫酸镍溶液，萃余液为含钴溶液，得到的铜、镍、钴金属纯度很高，产品附加值高，铁回收率≥90％，铜回收率≥80％，镍回收率≥75％，实现节能减排。
Description
技术领域
本发明属于电镀废水处理技术领域，具体涉及一种电镀废水的处理方法。
背景技术
电镀工业是我国重要的加工行业，目前以镀锌、镀铜、镀镉、镀镍和镀铬为主，集中分布在机器制造、轻工、电子、航空航天及仪器仪表等工业领域中。电镀和金属加工业废水中锌的主要来源是电镀或酸洗的拖带液。污染物经金属漂洗过程又转移到漂洗水中。酸洗工序包括将金属（锌或铜）先浸在强酸中以去除表面的氧化物，随后再浸入含强铬酸的光亮剂中进行增光处理。该废水中含有大量的盐酸和锌、铜等重金属离子及有机光亮剂等，毒性较大，有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。据不完全统计，全国电镀行业每年排放含重金属的废水大约4亿吨，导致江河湖海的严重污染。因此，必须采取措施，进行末端治理。因此，对电镀废水必须认真进行回收处理，做到消除或减少其对环境的污染，具有重要的现实意义。
电镀废水净化处理中较为常用的方法有化学法、高压脉冲电解法、离子交换法和生物法等。实际上，这些重金属废水的处理方法都是一种污染转移，将废水中溶解的重金属转化成沉淀或是更加易于处理的形式，对这些物质最终的处置，通常是进行填埋。因此，重金属对环境的危害依然长期存在，常常造成对地下水和地表水的污染，对这种污染的治理常常需要付出更加昂贵的代价。近年来，环保工作者不断寻求更加安全和经济的方法来处理重金属废水，以减少或消除重金属在环境中的积累，并满足日益严格的环保要求。目前存在的最大难点：铁、铜、钴或镍等重金属离子互相包裹，化学性质稳定，现有技术难于分离，资源化利用率极低，从而导致了重金属资源的极大浪费。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电镀废水的处理方法。
本发明采取的技术方案为：
一种电镀废水的处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）混合吸附：按照体积比5:1向废液中添加粒度为0.8-4cm的导电活性碳颗粒，搅拌均匀使得混合后的物料空隙率小于8%；
（2）电化学溶解：将上述混合物料投放到镍槽中，镍槽外面套上隔膜袋做为阳极放入电解槽内，向电解槽内滴加硫酸溶液，调节pH至5-6，添加溶液百分比为25-30%的磷酸盐，阴极为铜板，开始电化学溶解；
（3）超滤分离：将电解后的产物通过超滤膜超滤得超滤透析液，过滤沉淀为磷酸铁，向超滤透析液中添加2-4%的络合剂，将超滤透析液中的铜、钴或镍重金属离子形成离子络合物废液；
（4）分离铜渣：向离子络合物废液中添加重量百分比为25-30%的碱，控制加热反应温度为140℃～160℃，反应时间为2-3h；
（5）酸化解络：将上述混合物通过超滤膜进行过滤，得到的沉淀为氢氧化铜，向得到的超滤液中加入硫酸，调节pH至5-6，通过酸化使超滤液中的重金属离子络合物进行解络；
（6）萃取分离镍：将解络后的液体浓缩至原体积的60%，浓缩液中重金属离子的浓度达到2800～3500mg/L，采用含3.0
mol/L萃取剂的硫酸萃取得到硫酸镍溶液，萃余液为含钴溶液。
进一步的，所述步骤（2）中磷酸盐可替换为磷酸氢盐、磷酸二氢盐中的任意一种。
进一步的，所述步骤（2）中磷酸盐优选为浓度为0.3-0.5 mol/L的磷酸钠溶液。
进一步的，所述步骤（4）中的碱为KOH、NaOH 或Na2CO3。
进一步的，所述步骤（6）中萃取剂为CP-150、M5640、Lix984、N902中的至少一种
本发明的有益效果为：
本发明提供的电镀废水的处理方法，得到的铁、钴、铜、镍的收率高，成本低，工艺流程短。首先通过混合吸附工艺，向废液中添加导电活性碳颗粒，使得混合后的物料空隙率小于8%，可大大提高电镀废水的导电性，可提高电流效率，降低成本；再进行电化学溶解，添加的磷酸盐可将液体中的铁元素分离出来，环保性效果好。
本发明中的超滤分离工艺后，向超滤透析液中添加络合剂形成离子络合物废液，向离子络合物废液中添加碱，控制加热反应温度，有利于快速高效将废液中的铜元素分离，处理过程无废水排放。
将去除铜的废液进行酸化解络，向得到的超滤液中加入硫酸，调节pH至5-6，通过酸化使超滤液中的重金属离子络合物进行解络，萃取分离得到硫酸镍溶液，萃余液为含钴溶液，得到的铜、镍、钴金属纯度很高，产品附加值高，铁回收率≥ 90％，铜回收率≥ 80％，镍回收率≥ 75％，实现节能减排，并且分离过程中使用的材料可以循环使用，还具有工艺周期短，效率高的优点。
具体实施方式
实施例1
一种电镀废水的处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）混合吸附：按照体积比5:1向废液中添加粒度为0.8-4cm的导电活性碳颗粒，搅拌均匀使得混合后的物料空隙率小于8%；
（2）电化学溶解：将上述混合物料投放到镍槽中，镍槽外面套上隔膜袋做为阳极放入电解槽内，向电解槽内滴加硫酸溶液，调节pH至5-6，添加溶液百分比为25%的浓度为0.5 mol/L的磷酸钠溶液中，阴极为铜板，开始电化学溶解；
（3）超滤分离：将电解后的产物通过超滤膜超滤得超滤透析液，过滤沉淀为磷酸铁，向超滤透析液中添加2%的络合剂，将超滤透析液中的铜、钴或镍重金属离子形成离子络合物废液；
（4）分离铜渣：向离子络合物废液中添加重量百分比为25%的KOH，控制加热反应温度为140℃，反应时间为3h；
（5）酸化解络：将上述混合物通过超滤膜进行过滤，得到的沉淀为氢氧化铜，向得到的超滤液中加入硫酸，调节pH至5-6，通过酸化使超滤液中的重金属离子络合物进行解络；
（6）萃取分离镍：将解络后的液体浓缩至原体积的60%，浓缩液中重金属离子的浓度达到2800～3500mg/L，采用含3.0
mol/LCP-150萃取剂的硫酸萃取得到硫酸镍溶液，萃余液为含钴溶液。
实施例2
一种电镀废水的处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）混合吸附：按照体积比5:1向废液中添加粒度为0.8-4cm的导电活性碳颗粒，搅拌均匀使得混合后的物料空隙率小于8%；
（2）电化学溶解：将上述混合物料投放到镍槽中，镍槽外面套上隔膜袋做为阳极放入电解槽内，向电解槽内滴加硫酸溶液，调节pH至5-6，添加溶液百分比为28%的浓度为0.4 mol/L的磷酸氢钠中，阴极为铜板，开始电化学溶解；
（3）超滤分离：将电解后的产物通过超滤膜超滤得超滤透析液，过滤沉淀为磷酸铁，向超滤透析液中添加3%的络合剂，将超滤透析液中的铜、钴或镍重金属离子形成离子络合物废液；
（4）分离铜渣：向离子络合物废液中添加重量百分比为28%的NaOH，控制加热反应温度为150℃，反应时间为2.5h；
（5）酸化解络：将上述混合物通过超滤膜进行过滤，得到的沉淀为氢氧化铜，向得到的超滤液中加入硫酸，调节pH至5-6，通过酸化使超滤液中的重金属离子络合物进行解络；
（6）萃取分离镍：将解络后的液体浓缩至原体积的60%，浓缩液中重金属离子的浓度达到2800～3500mg/L，采用含3.0
mol/L M5640萃取剂的硫酸萃取得到硫酸镍溶液，萃余液为含钴溶液。
实施例3
一种电镀废水的处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）混合吸附：按照体积比5:1向废液中添加粒度为0.8-4cm的导电活性碳颗粒，搅拌均匀使得混合后的物料空隙率小于8%；
（2）电化学溶解：将上述混合物料投放到镍槽中，镍槽外面套上隔膜袋做为阳极放入电解槽内，向电解槽内滴加硫酸溶液，调节pH至5-6，添加溶液百分比为30%的浓度为0.3mol/L的磷酸二氢钠中，阴极为铜板，开始电化学溶解；
（3）超滤分离：将电解后的产物通过超滤膜超滤得超滤透析液，过滤沉淀为磷酸铁，向超滤透析液中添加4%的络合剂，将超滤透析液中的铜、钴或镍重金属离子形成离子络合物废液；
（4）分离铜渣：向离子络合物废液中添加重量百分比为30%的Na2CO3，控制加热反应温度为160℃，反应时间为2h；
（5）酸化解络：将上述混合物通过超滤膜进行过滤，得到的沉淀为氢氧化铜，向得到的超滤液中加入硫酸，调节pH至5-6，通过酸化使超滤液中的重金属离子络合物进行解络；
（6）萃取分离镍：将解络后的液体浓缩至原体积的60%，浓缩液中重金属离子的浓度达到2800～3500mg/L，采用含3.0
mol/L N902萃取剂的硫酸萃取得到硫酸镍溶液，萃余液为含钴溶液。
Claims (5)
1.一种电镀废水的处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）混合吸附：按照体积比5:1向废液中添加粒度为0.8-4cm的导电活性碳颗粒，搅拌均匀使得混合后的物料空隙率小于8%；
（2）电化学溶解：将上述混合物料投放到镍槽中，镍槽外面套上隔膜袋做为阳极放入电解槽内，向电解槽内滴加硫酸溶液，调节pH至5-6，添加溶液百分比为25-30%的磷酸盐，阴极为铜板，开始电化学溶解；
（3）超滤分离：将电解后的产物通过超滤膜超滤得超滤透析液，过滤沉淀为磷酸铁，向超滤透析液中添加2-4%的络合剂，将超滤透析液中的铜、钴或镍重金属离子形成离子络合物废液；
（4）分离铜渣：向离子络合物废液中添加重量百分比为25-30%的碱，控制加热反应温度为140℃～160℃，反应时间为2-3h；
（5）酸化解络：将上述混合物通过超滤膜进行过滤，得到的沉淀为氢氧化铜，向得到的超滤液中加入硫酸，调节pH至5-6，通过酸化使超滤液中的重金属离子络合物进行解络；
（6）萃取分离镍：将解络后的液体浓缩至原体积的60%，浓缩液中重金属离子的浓度达到2800～3500mg/L，采用含3.0 mol/L萃取剂的硫酸萃取得到硫酸镍溶液，萃余液为含钴溶液。
2.根据权利要求1所述电镀废水的处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中磷酸盐可替换为磷酸氢盐、磷酸二氢盐中的任意一种。
3.根据权利要求1所述电镀废水的处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中磷酸盐优选为浓度为0.3-0.5 mol/L的磷酸钠溶液。
4.根据权利要求1所述电镀废水的处理方法，其特征在于，所述步骤（4）中的碱为KOH、NaOH 或Na2CO3。
5.根据权利要求1所述电镀废水的处理方法，其特征在于，所述步骤（6）中萃取剂为CP-150、M5640、Lix984、N902中的至少一种。
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| CN201510139214.1A CN106145458A (zh) | 2015-03-28 | 2015-03-28 | 一种电镀废水的处理方法 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111573942A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-25 | 杭州临安兴旺电镀有限公司 | 一种铜镍电镀废液循环回收方法 |
| CN114409165A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-04-29 | 钟越红 | 一种线路板废水处理设备及其处理方法 |
| CN115611459A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-01-17 | 深圳市华虹清源环保科技有限公司 | 氨法磷酸铁生产洗水的处理方法及系统 |
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2015
- 2015-03-28 CN CN201510139214.1A patent/CN106145458A/zh active Pending
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Application publication date: 20161123 |