CN107287427B - 一种电镀废料处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电镀废料处理方法，包括以下步骤：退镀水沉淀镍得到含镍废渣；将含镍废渣与电镀污泥混合加水洗涤，压滤后得到混合物；在混合物中加水浆化后泵入浸出槽；在温度为40‑50℃的环境中，加入浓H₂SO₄直至pH值为2.0，压滤形成浸出液和滤渣；萃铜；除铁；除钙镁；萃杂；萃镍；镍电积等步骤。采用上述技术方案，本发明的电镀废料处理方法，能够对电镀废料进行处理，对废料中的有害重金属进行回收利用，同时避免环境污染。

Description

一种电镀废料处理方法

技术领域

本发明涉及一种电镀废料处理方法，属于冶金化工技术领域。

背景技术

电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀)，提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性及增进美观等作用。电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的排放物，其中含有大量的铬、镉、镍、锌等有毒重金属，成分十分复杂。在我国《国家危险废物名录》(环发[1998]89号)所列出的47类危险废物中，电镀污泥占了其中的7大类，是一种典型的危险废物。目前，由于我国电镀行业存在厂点多、规模小、装备水平低及污染治理水平低等诸多问题，大部分电镀污泥仍只是进行简单的土地填埋，甚至随意堆放，对环境造成了严重污染。

退镀是退除制件表面镀层的过程。退镀是电镀领域中不可避免的一环，其方法有两种：一种是将退镀零件浸泡在退镀溶液中，其原理是利用化学溶解法将电镀层除去；另一种方法是将退镀零件放在退镀溶液中进行电解，其原理是利用电化学法将电镀层除去。退镀后的退镀液中也含有大量的铬、镉、镍、锌等有毒重金属，随意排放对环境造成严重污染。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种电镀废料处理方法。

为了实现上述目的，本发明的一种电镀废料处理方法，包括以下步骤：

1)将退镀液升温至50-60℃后，加入Na₂CO₃粉末调整pH值至7.5-8.0后压滤得到废渣；

2)将步骤1制得的废渣与电镀污泥混合加水洗涤，压滤后得到混合物；

3)在步骤2中得到的混合物中加水浆化后泵入浸出槽；

4)在温度为40-50℃的环境中，加入浓H₂SO₄直至pH值为2.0，压滤形成浸出液和滤渣；

5)对步骤4中获得的浸出液进行萃铜工艺；

6)将步骤4得到的溶液升温至70℃，加入纯碱粉末调整pH值至1.0-1.5，加入NaClO₃粉末，直至溶液中无Fe²⁺后升温至90℃以上加入纯碱水，逐步调整pH值至4.0；过滤，滤渣入洗渣槽，滤液进除钙镁槽；

7)将步骤6得到的滤液升温至60℃，加入氟化钠粉末，直至溶液中钙镁离子质量百分比浓度小于0.2％；过滤，滤渣入洗渣槽，滤液进萃杂工序；

8)对步骤7中的滤液进行萃杂工艺，萃杂后加入稀硫酸对负载有机相里的金属离子反萃进入液相；加入4.5N以上的盐酸对Fe³⁺进行反萃；

9)对步骤8中得到的溶液进行萃镍工艺，萃镍后加入稀硫酸对负载有机相里的金属离子反萃进入液相；加入4.5N以上的盐酸对Fe³⁺进行反萃；

10)对萃镍工艺中获得的含镍废料进行镍电积。

所述电镀废料处理方法还包括以下步骤：对步骤5中萃铜工艺获得的含铜废料进行铜电积。

所述电镀废料处理方法还包括以下步骤：

11.1)对经过铜电积后得到的废渣、步骤6中得到的含铁废渣、步骤7中得到的含钙镁废渣加入硫酸进行洗涤；

11.2)对步骤11.1中得到的物质加水洗涤，将洗涤后的废渣回收。

采用上述技术方案，本发明的电镀废料处理方法，能够对电镀废料进行处理，对废料中的有害重金属进行回收利用，同时避免环境污染。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图所示，本实施例提供一种电镀废料处理方法，包括以下步骤：

1、退镀水沉淀镍；

原因：含有NO₃ ^-对铜萃取剂有危害。

方法：升温50-60℃，加入Na₂CO₃粉末，调pH值为7.5-8.0压滤即可；如滤渣含NO3^-高，还需进行一次洗涤。

机理：Ni(NO₃)₂+Na₂CO₃＝Ni₂CO₃↓+2NaNO₃。

1、电镀污泥或粗制NiCO₃的洗涤。

原因：含有少量NO₃-对铜萃取剂有危害。

方法：入槽用自来水充分浆化，压滤即可。

3、浆化

目的：便于管道输送，减少劳动量，降低劳动强度，保持车间其它区域卫生清洁。

方法：自来水(或一次洗渣水)与干净固体原料充分浆化后泵入浸出槽。

机理：物理过程。

4、浸出

目的：用H₂SO₄溶解NiCO₃。

方法：缓慢加入浓H₂SO₄当PH＝2.0温度40-50℃，压滤即可。滤渣入洗渣槽，滤液经二次过滤，进铜萃取。

机理：酸碱中和。

NiCO₃+H₂SO₄＝NiSO₄+CO₂↑+H₂O

Ni(OH)₂+H₂SO₄＝NiSO₄+2H₂O

5、除铁

目的：去除NiSO₄溶液中的铁离子。

方法：①升温至70℃，加入纯碱粉末，调PH＝1.0-1.5,加入适量NaClO₃粉末，反应30分钟；

②确认无Fe²+后，升温至90℃以上加入稀纯碱水，调PH＝3.5-4.0，终点PH＝4.0。

③过滤，滤渣入洗渣槽，滤液进除钙镁槽。

机理：先生成黄钠铁矾，余下微量的Fe³+形成Fe(OH)₃沉淀。

6Fe²⁺+NaClO₃+6H⁺＝6Fe³⁺+NaCl+3H₂O (氧化)

6Fe³⁺+Na₂SO₄+12H₂O＝Na₂Fe₆(SO₄)₄(OH)₁₂↓+6H₂SO₄ (成矾)

Fe³⁺+3H₂O＝Fe(OH)₃↓+3H⁺ (沉淀)

H₂SO₄+Na₂CO₃＝Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O (酸碱中和)

6、除钙镁

目的：去除钙镁离子，净化萃取环境。

方法：①升温至60℃，加入适量氟化钠粉末，反应6-8米，钙镁皆≦0.002即可。

②过滤、滤渣入洗渣槽，滤液经二次过滤后进入萃杂工序。

机理：CaF₂和MgF₂是难溶固体。

Ca²⁺+2NaF↓＝CaF₂↓+2Na⁺ Mg²⁺+2NaF＝MgF₂↓+2Na⁺

7、萃杂

目的：去除对镍电积有害的金属离子，如Fe³⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Cr³⁺等。

机理：化学过程，共分5段，根据P507对不同金属离子的萃取难易程度不同(Fe3+>Zn2+>Ca2+>Mn2+>Ni2+>Na+>H+)；

①

Na皂；

原理：H₃M+3NaOH＝Na₃M+3H₂O。

②萃杂；Na₃M+Re²⁺＝Re₃M₂+3Na⁺。

③洗涤；用稀H₂SO₄将Ni²⁺反萃进入液相，目的是使进入反萃段的负载有机相不含Ni²⁺。

④反萃；用稀H₂SO₄将负载有机相里的金属离子全部进入液相，也称有机相再生。

⑤反Fe³⁺；由于Fe³⁺易萃难反，故需用4.5N以上的盐酸进行反萃。

8、萃镍

目的：提升溶液镍离子浓度，去除有害阴离子，如Cl^-、NO₃ ^-、F^-等。

机理：同萃杂反应、分5段①Na皂②萃取③洗涤④反萃⑤反Fe。

9、铜电积

目的：使Cu2+通过失去电子，形成单质金属沉积在阴极板上。

机理：阴极反应：Cu²⁺-2e→Cu 2H⁺+2e→H₂↑(酸度较大时)。

阳极反应：2OH^-+2e→O₂+2H⁺。

故在电积过程不只产生Cu和H₂，而且还生成H₂SO₄和氧气。

10、镍电积

机理：阴极反应：Ni²⁺-2e→Ni。

阳极反应：2OH^-+2e→O₂+2H⁺。

11、洗渣：

目的：回收渣中的有价金属，提高回收率，避免环境污染。

11.1一次洗渣，加入少量硫酸。

Ni(OH)₂+H₂SO₄→NiSO₄+2H₂O

NiCO₃+H₂SO₄→NiSO₄+CO₂↑+H₂O

NiF ₂+H₂SO₄→NiSO₄+2HF

11.2二次洗渣，直接用自来水洗涤，回收渣中的有价金属，提高回收率，同时提高渣的PH值，主要是物理夹带。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (1)

1.一种电镀废料处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将退镀液升温至50-60℃后，加入Na₂CO₃粉末调整pH值至7.5-8.0后压滤得到废渣；

2)将步骤1制得的废渣与电镀污泥混合加水洗涤，压滤后得到混合物；

3)在步骤2中得到的混合物中加水浆化后泵入浸出槽；

4)在温度为40-50℃的环境中，加入浓H₂SO₄直至pH值为2.0，压滤形成浸出液和滤渣；

5)对步骤4中获得的浸出液进行萃铜工艺；

6)将步骤4得到的溶液升温至70℃，加入纯碱粉末调整pH值至1.0-1.5，加入NaClO₃粉末，直至溶液中无Fe²⁺后升温至90℃以上加入纯碱水，逐步调整pH值至4.0；过滤，滤渣入洗渣槽，滤液进除钙镁槽；

7)将步骤6得到的滤液升温至60℃，加入氟化钠粉末，直至溶液中钙镁离子质量百分比浓度小于0.2％；过滤，滤渣入洗渣槽，滤液进萃杂工序；

8)对步骤7中的滤液进行萃杂工艺，萃杂后加入稀硫酸对负载有机相里的金属离子反萃进入液相；加入4.5N以上的盐酸对Fe³⁺进行反萃；

9)对步骤8中得到的溶液进行萃镍工艺，萃镍后加入稀硫酸对负载有机相里的金属离子反萃进入液相；加入4.5N以上的盐酸对Fe³⁺进行反萃；

10)对萃镍工艺中获得的含镍废料进行镍电积。

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