CN106241897A - 一种镀镍老化液制备金属硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠的方法 - Google Patents

一种镀镍老化液制备金属硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠的方法 Download PDF

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Abstract

本申请人提供了一种镀镍老化液制备金属硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠的方法：(1)用碱调整镀镍老化液的pH，保温得到溶液A；(2)溶液A搅拌加入催化剂，过滤得到金属镍粉和溶液B；(3)金属镍粉中加入硫酸溶解，补加双氧水，过滤浓缩结晶得到硫酸镍产品；(4)在溶液B中加入氧化剂，得到溶液C；(5)在溶液C中加入浓酸调节pH，得到溶液D；(6)溶液D进行蒸发结晶，过滤得到硫酸钠产品和溶液E；(6)对溶液E继续浓缩，冷却结晶，过滤得到磷酸二氢钠产品，母液返回至至下一批次继续浓缩使用。本发明处理工艺容易实现，无次生废物产生，可同时得到硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠三种产品，有良好的经济收益和环境效益。

Description

一种镀镍老化液制备金属硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠的 方法
技术领域
本发明涉及镀镍老化液回收技术领域，尤其是涉及一种通过镀镍老化液回收制备金属硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠的方法。
背景技术
PCB生产以及塑料镀行业，都离不开化学镀镍工序，因为化学镀镍具有镀层均匀，表面硬度高，耐腐蚀等优良特性。化学镀镍液在使用过程，在还原剂次亚磷酸二氢钠作用下，镍离子会不断从溶液中被还原沉积出来，因此过程中要不断补加镍盐和还原剂，以维持化学镀镍液的稳定的沉积速度。由于镀镍过程中药剂补加，另外加上其他物理过程的发生，化学镀镍液中的盐分和不良物会积累，阻碍化学镀镍过程的进一步进行。最终，一缸化学镀镍液不得不被废弃。由于镀镍过程在原理上是一个很复杂的过程，需要添加很多次亚磷酸二氢钠还原剂、表面活性剂等电镀助剂，一旦废弃将会面临后续化学镀镍老化液处理的问题。
目前回收利用化学镀镍液主要有以下几种方法：
1、化学沉淀工艺，该工艺即为最常见的酸碱中和法，一般是向镀镍老化液中加入片碱、熟石灰等碱中和废水，中和同时金属、钙和磷一同沉淀。该方案工艺简单，但具有碱耗量大，由于总磷很高，得到次生污泥量大。
2、还原工艺，其主要是利用还原剂或者电解工艺将镍进行回收得到电解镍或者镍粉。CN201510573956.5提供了一种还原法提取老化液中镍的工艺，向加热还原罐中加入消泡剂和还原剂，采用蒸汽加热，待温度升至70～80℃后加入片碱进行还原反应20～30分钟；反应结束后加入聚丙烯酰胺，经过高速离心得到镍粉和滤液，镍粉回收，滤液需要固化，有次生固体废弃物产生；此类工艺在镍金属回收方面可以起到一定作用，但是对于剩余的富含磷的资源转化为次生废弃物。
3、镀镍老化液再生，CN2006100343390.X发明公开了一种镀镍老化液再生处理的方法，将以硫酸镍为主盐、次磷酸二氢钠为还原剂的化学镀镍液冷却静置，使化学镀镍液中的副产物硫酸钠和亚磷酸二氢钠从溶液中结晶出来，得到再生的化学镀镍液，使化学镀镍液得到自净化处理，恢复因富含硫酸钠和亚磷酸二氢钠等副产物而老化的化学镀镍液的沉降速度。该方法一定程度可以延长镀镍液的使用寿命，但是该镀镍液返回产线存在使用风险。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种镀镍老化液制备金属硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠的方法。本发明处理工艺容易实现，无次生废物产生，可同时得到硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠三种产品，有良好的经济收益和环境效益。
本发明的技术方案如下：
本申请人提供了一种镀镍老化液制备金属硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠的方法，包括以下步骤：
(1)采用碱调整镀镍老化液的pH至8～11，过程放热温升至75～85℃，保温50～80min得到溶液A；
(2)对溶液A进行搅拌，同时加入催化剂，过滤得到金属镍粉和溶液B；
(3)在金属镍粉中加入硫酸进行溶解，并补加终浓度为1～5wt％的双氧水，溶解彻底后，过滤，浓缩结晶得到硫酸镍产品；
(4)在溶液B中加入氧化剂，将老化液中残留的亚磷酸二氢钠和次亚磷酸二氢钠转化为磷酸二氢钠，得到溶液C；
(5)在溶液C中加入浓酸，调节pH到3～5，得到溶液D；
(6)对溶液D进行蒸发结晶，温度控制在80～100℃，过滤得到硫酸钠产品和溶液E；
(7)对溶液E继续浓缩至比重为1.4～1.6，冷却结晶，控制结晶温度在37～50℃，过滤得到磷酸二氢钠产品，母液返回至至下一批次继续浓缩使用。
上述步骤(1)中，利用老化液中残有的还原剂次亚磷酸二氢钠可将镍催化还原为较纯净的金属镍粉。步骤(1)中所述碱为片碱或者液碱。
步骤(2)中所述催化剂为比表面积大的粉状物，催化剂用量是使其终浓度为0.1～1wt％。优选的，步骤(2)中所述催化剂为活性碳粉末。
步骤(4)中所述的氧化剂为电流氧化、碘、或过硫酸；当采用碘或过硫酸时，氧化剂用量是使其终浓度为20～100wt％。
步骤(5)中所述的浓酸为浓磷酸。
本发明有益的技术效果在于：
本发明将镀镍老化液通过调整、催化还原、过滤、浓缩、氧化、调整、蒸发、冷却、结晶，分别得到硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠三种产品，从而使得镀镍老化液所含资源全部得以资源化利用。
附图说明
图1为本发明从镀镍老化液中制备金属硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图1和实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
取某PCB生产厂家生产线的化学镀镍老化液1000mL，加入片碱调整pH＝8，过程放热温升至80℃，保温80min得到溶液A；溶液A进行搅拌，并加入终浓度为0.5wt％的活性炭粉末，会得到金属镍粉和溶液B，过滤得到金属镍粉2g；并补加1％的双氧水，溶解彻底后，过滤，浓缩结晶得到硫酸镍产品0.5g；在溶液B中加入过硫酸10g，搅拌30分钟，可以将老化液中残留的亚磷酸二氢钠和次亚磷酸二氢钠转化为磷酸二氢钠，此为溶液C；向溶液C中补加浓磷酸，调节pH＝4，得到溶液D；D溶液进行蒸发结晶，控制温度80℃进行，蒸发完成热过滤除去硫酸钠2g和溶液E；分离出硫酸钠后溶液E继续进行浓缩至比重为1.4，冷却结晶，控制结晶温度在37℃，过滤可得到磷酸二氢钠产品15g。
实施例2
取某PCB生产厂家生产线的化学镀镍老化液1000mL，加入片碱调整pH＝10，过程放热温升至90℃，保温60min得到溶液A；溶液A进行搅拌，并加入终浓度为0.1wt％的活性炭粉末，会得到金属镍粉和溶液B，过滤得到金属镍粉3g；并补加3％的双氧水，溶解彻底后，过滤，浓缩结晶得到硫酸镍产品1g；在溶液B中加入过硫酸20g，搅拌30分钟，可以将老化液中残留的亚磷酸二氢钠和次亚磷酸二氢钠转化为磷酸二氢钠，此为溶液C；向溶液C中补加浓磷酸，调节pH＝3，得到溶液D；D溶液进行蒸发结晶，控制温度100℃进行，蒸发完成热过滤除去硫酸钠2g和溶液E；分离出硫酸钠后溶液E继续进行浓缩至比重为1.5，冷却结晶，控制结晶温度在40℃，过滤可得到磷酸二氢钠产品20g。
实施例3
取某PCB生产厂家生产线的化学镀镍老化液1000mL，加入片碱调整pH＝11，过程放热温升至100℃，保温50min得到溶液A；溶液A进行搅拌，并加入终浓度为1wt％的活性炭粉末，会得到金属镍粉和溶液B，过滤得到金属镍粉2g；并补加5％的双氧水，溶解彻底后，过滤，浓缩结晶得到硫酸镍产品4g；在溶液B中加入碘15g，搅拌30分钟，可以将老化液中残留的亚磷酸二氢钠和次亚磷酸二氢钠转化为磷酸二氢钠，此为溶液C；向溶液C中补加浓磷酸，调节pH＝5，得到溶液D；D溶液进行蒸发结晶，控制温度90℃进行，蒸发完成热过滤除去硫酸钠2g和溶液E；分离出硫酸钠后溶液E继续进行浓缩至比重为1.6，冷却结晶，控制结晶温度在40℃，过滤可得到磷酸二氢钠产品30g。

Claims (7)

1.一种镀镍老化液制备金属硫酸镍、磷酸二氢钠和硫酸钠的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)采用碱调整镀镍老化液的pH至8～11，过程放热温升至75～85℃，保温50～80min得到溶液A；
(2)对溶液A进行搅拌，同时加入催化剂，过滤得到金属镍粉和溶液B；
(3)在金属镍粉中加入硫酸进行溶解，并补加终浓度为1～5wt％的双氧水，溶解彻底后，过滤，浓缩结晶得到硫酸镍产品；
(4)在溶液B中加入氧化剂，将老化液中残留的亚磷酸二氢钠和次亚磷酸二氢钠转化为磷酸二氢钠，得到溶液C；
(5)在溶液C中加入浓酸，调节pH到3～5，得到溶液D；
(6)对溶液D进行蒸发结晶，温度控制在80～100℃，过滤得到硫酸钠产品和溶液E；
(7)对溶液E继续浓缩至比重为1.4～1.6，冷却结晶，控制结晶温度在37～50℃，过滤得到磷酸二氢钠产品，母液返回至至下一批次继续浓缩使用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤(1)中，利用老化液中残有的还原剂次亚磷酸二氢钠可将镍催化还原为较纯净的金属镍粉。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述碱为片碱或者液碱。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述催化剂为比表面积大的粉状物，催化剂用量是使其终浓度为0.1～1wt％。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述催化剂为活性碳粉末。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的氧化剂为电流氧化、碘、或过硫酸；当采用碘或过硫酸时，氧化剂用量是使其终浓度为20～100wt％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(5)中所述的酸为浓磷酸。
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