CN106521164A

CN106521164A - 一种复合萃取剂及其从化学镀镍废液中回收镍的方法

Info

Publication number: CN106521164A
Application number: CN201610976317.8A
Authority: CN
Inventors: 刘靖; 朱国才; 王磊; 李林艳; 王学军
Original assignee: Suzhou Zhanqing Environment Protection Technology Co Ltd; Tsinghua University
Current assignee: Suzhou Zhanqing Environment Protection Technology Co Ltd; Tsinghua University
Priority date: 2016-11-07
Filing date: 2016-11-07
Publication date: 2017-03-22

Abstract

本发明属于环境保护与资源化利用领域，具体涉及一种复合萃取剂及其从化学镀镍废液中回收镍的方法。本发明提出了一种复合萃取剂由有机磷酸萃取剂和醛肟类协萃剂A组成，有机磷酸萃取剂为P204、P507、C272，协萃剂A为lix63和N902，有机磷酸萃取剂和协萃剂A的体积比为(1：1)～(5：1)。本发明采用复合萃取剂选择性萃取化学镀镍废液中的重金属镍，与传统方法相比，该方法在保证产品质量的前提下，工艺简单、流程短，避免了萃取剂的不稳定性、降低了镍在pH值7以上时的水解沉淀、减少了萃取剂乳化溶解造成的萃取剂损失，实现处理过程以及工业副产品生产过程的清洁生产，无新的三废产生，无二次污染物。

Description

一种复合萃取剂及其从化学镀镍废液中回收镍的方法

技术领域

本发明属于环境保护与资源化利用领域，具体涉及一种复合萃取剂及其从化学镀镍废液中回收镍的方法。

背景技术

化学镀镍废液是化学镀镍后处理过程中产生的排放物，其中含有大量的有毒重金属镍，成分十分复杂，属于危险液体废物。由于我国化学镀镍行业存在厂点多、规模小、装备水平低及污染治理水平低等诸多问题，大部分化学镀镍废液只是进行简单的化学沉积，形成沉淀污泥固废，这对环境造成了严重污染。因此，如何有效的处理化学镀镍废液，并实现其稳定化、无害化和资源化，一直都是国内外的研究重点。

镀镍废水主要包括前处理废水、镀镍漂洗废水、镀镍后处理废水及镀镍废液。镀镍废水处理技术包括化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物法、乳状液膜法及萃取法。

化学沉淀法的优点是工艺比较成熟，操作费用较低。其缺点是在处理过程中会产生大量废渣，必须妥善处理或综合利用，否则会造成二次污染。离子交换法存在的主要问题是离子交换剂的再生问题，离子交换剂吸附饱和后必须再生后才能继续使用；另外该法设备复杂、运行操作技术要求高，再加上再生剂的持续使用，运行成本也较高。采用膜技术处理含镍废水，虽然优点诸多，但是也面临很多问题，一是膜的成本较高，运行费用大；二是膜污染问题没有很好的解决方案；三是膜的再生问题也没有相应的处置技术，这些限制了膜技术更为广泛的应用。生物法可谓是最彻底的废水处理方法，且具有处理费用低、运行过程中操作简单、无二次污染、综合处理能力强等诸多优点；但是菌液因与重金属反应效率不高，在实际操作过程中需要菌液量极大，并且重金属吸附菌的培养繁殖条件高、速度也慢，投资成本高。乳状液膜技术提取镍都只局限于实验室研究，要实现工业化应用，乳状液膜技术还需要克服很多难题，如液膜的稳定性、有效的破乳技术及油相循环利用、乳状液膜技术相关设备的开发研制等。采用萃取技术可以回收镀镍废液中的镍，三辛基甲基氯化铵作为萃取剂，镍萃取率达到99％，但要求pH值在10以上，同时苯作溶剂有一定的毒性，三辛基甲基氯化铵价格在15-20万元/吨，使用成本高。

目前，工业上采用离子交换树脂或碱沉淀法来处理化学镀镍废液。但离子交换树脂在镍浓度高的条件下除镍效果不好。而碱性沉淀法在络合剂存在的情况下难以除镍，废水处理成本高。

萃取法是含重金属废水处理中应用广泛的一种方法。萃取法具有许多传统沉淀法所无法比拟的优点，萃取法作为绿色化学处理方法应用于环境治理，受到越来越多的化学工作者的关注。对于溶液中的镍的分离提取已经有相关的研究，应用也比较多，常使用P204、P507和C272萃取剂来萃取溶液中的镍，但P204和P507需要皂化，且易乳化，C272价格太高。

发明内容

本发明的目的是提出了一种复合萃取剂及其从化学镀镍废液中回收镍的方法。具体技术方案如下：

一种复合萃取剂由有机磷酸萃取剂和协萃剂A组成；所述协萃剂A为醛肟类萃取剂。

所述有机磷酸萃取剂为P204、P507和C272；所述协萃剂A为lix63和N902；有机磷酸萃取剂和协萃剂A的体积比为(1:1)～(5:1)。

一种从化学镀镍废液中回收镍的方法，具体包括以下步骤：

1)调节化学镀镍废液的pH值至4～6；

2)所述复合萃取剂经稀释剂稀释后，对步骤1)中的化学镀镍废液进行错流或逆流萃取；

3)步骤2)所得富镍有机相用无机酸反萃；

4)步骤3)有机相中的复合萃取剂回收利用；水相经蒸发浓缩、结晶、离心脱水，实现镍的资源化。

步骤1)中pH值用浓度为30-40wt％的NaOH或浓度为25-28wt％的氨水调节。

步骤2)中所述稀释剂为磺化煤油、航空煤油；稀释后有机磷酸萃取剂的体积百分比为20～50％，协萃剂A的体积百分比为10～20％。

步骤3)中无机酸为0.5～4mol/L的H₂SO₄或HCl。

步骤3)中有机相与水相的体积比为(1:2)～(2:1)。

本发明的有益效果为：本发明提出了采用复合萃取剂选择性萃取化学镀镍废液中的重金属镍，与传统方法相比，该方法在保证产品质量的前提下，工艺简单、流程短，避免了萃取剂的不稳定性、降低了镍在pH值7以上时的水解沉淀、减少了萃取剂乳化溶解造成的萃取剂损失，实现处理过程以及工业副产品生产过程的清洁生产，无新的三废产生，无二次污染物。

附图说明

图1为化学镀镍废水中镍回收的工艺流程示意图。

具体实施方式

本发明提出了一种复合萃取剂及其从化学镀镍废液中回收镍的方法，下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

在复合萃取剂不经皂化条件下进行化学镀镍废水萃取镍试验，试验在室温下操作，镍废液镍离子浓度约为4.9g/L，具体操作步骤如下：

1)用40wt％的NaOH调节化学镀镍废液的pH值至5.9；

2)复合萃取剂经260号磺化煤油稀释后，对步骤1)中的化学镀镍废液进行错流或逆流萃取，稀释后的萃取剂P507、协萃剂A和稀释剂的体积百分比分别为20％、20％、60％；其中协萃剂A为醛肟类萃取剂lix63，稀释剂为260号磺化煤油；

3)步骤2)所得富镍有机相经2.0mol/L的H₂SO₄反萃，有机相和水相的体积比为1:1；

4)步骤3)中复合萃取剂回收利用；水相经蒸发浓缩、结晶、离心脱水，得硫酸镍产品。

镍萃取率达99.5％以上，制得的硫酸镍产品达国家标准工业品工类中的一等品。

实施例2

同实施例1，不同之处在于，镍废液镍离子浓度约为5.1g/L，化学镀镍废液的pH用25wt％的氨水条件，有机相和水相的体积比为1:1。

镍萃取率达99％以上，制得的硫酸镍产品达国家标准工业品工类中的一等品。

Claims

1.一种复合萃取剂，其特征在于，由有机磷酸萃取剂和协萃剂A组成；所述协萃剂A为醛肟类萃取剂。

2.根据权利要求1所述的复合萃取剂，其特征在于，所述有机磷酸萃取剂为P204、P507和C272；所述协萃剂A为lix63和N902；有机磷酸萃取剂和协萃剂A的体积比为(1:1)～(5:1)。

3.一种从化学镀镍废液中回收镍的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)调节化学镀镍废液的pH值至4～6；

2)权利要求1或2所述复合萃取剂经稀释剂稀释后，对步骤1)中的化学镀镍废液进行错流或逆流萃取；

3)步骤2)所得富镍有机相用无机酸反萃；

4.根据权利要求3所述的回收镍的方法，其特征在于，步骤1)中pH值用浓度为30-40wt％的NaOH或浓度为25-28wt％的氨水调节。

5.根据权利要求3所述的回收镍的方法，其特征在于，步骤2)中所述稀释剂为磺化煤油、航空煤油；稀释后有机磷酸萃取剂的体积百分比为20～50％，协萃剂A的体积百分比为10～20％。

6.根据权利要求3所述的回收镍的方法，其特征在于，步骤3)中无机酸为0.5～4mol/L的H₂SO₄或HCl。

7.根据权利要求3所述的回收镍的方法，其特征在于，步骤3)中有机相与水相的体积比为(1:2)～(2:1)。