CN109773178A - 一种化学镀镍溶液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种化学镀镍溶液的处理方法，包括以下步骤：利用化学镀镍老化液生产粉末；在粉末包覆过程中，持续对加入粉末的化学镀镍老化液搅拌并加热补加含有次磷酸钠的溶液，使化学镀镍老化液由富含镍的蓝色变成白色透明溶液后再搅拌并加热；高级氧化，将生产的氢氧化镍白色沉淀滤出加入下一批次的化学镀镍老化液中溶解回用；将经上一步骤处理的溶液持续进行高级氧化。经过本发明工艺处理后，老化废液中的镍可降至1mg/L以下，既实现了对镍的99.9%以上回收利用，又可以生产出附加值较高的功能性粉末材料，且消除了镍对环境的污染。

Description

一种化学镀镍溶液的处理方法

技术领域

本发明属于表面处理与污水处理技术领域，特别涉及一种化学镀镍老化液的处理方法。

背景技术

现有的化学镀镍老化废液处理技术多为将老化液再生，处理方法如下：

1.化学镀镍液的再生处理装置主要有化学泵，碳酸钙处理床，沉淀槽，过滤泵，通过管道依次连接构成，氨水补加槽向沉淀槽补加氨水，化学泵将化学镀镍槽中的镀镍液抽到碳酸钙过滤床，过滤泵将处理后的化学镀镍液送回化学镀镍槽。

2.将以硫酸镍为主盐，次磷酸钠为还原剂的化学镀镍液冷却静置，使化学镀镍液中的附产物硫酸钠和亚磷酸钠从溶液中结晶出来，得到再生的化学镀镍液，是化学镀镍液得到自净化处理，恢复因富含硫酸钠和亚磷酸钠等附产物而老化的化学镀镍液的沉积速度。

3.首先调节化学镀镍老化液pH值，在一定温度、电流密度下电渗析处理1~8小时，处理完毕后的老化液经成分补充可直接使用。取经电渗析处理后的浓缩液进行化学沉淀处理，按照适当的比例投料搅拌，陈化1~8小时。

以上为现有的一些处理化学镀镍老化废液的技术方法，用以上方法可以将老化的化学镀镍液回收处理后再利用，但是一则采用这些方法回收的化学镀镍液对镀镍镀层的质量有一定的影响，镀层质量不能保证，不能适应对镀层技术要求高的生产领域，二则，这些工艺方法中会产生新的废弃物，还是不能做到环保无污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种化学镀镍溶液的处理方法，以解决现有的处理化学镀镍老化废液的方法中存在的化学镀镍的镀层质量不能保证的问题。

本发明的另一个目的是解决现有的处理化学镀镍老化废液的方法中存在的产生新的废弃物，不能做到环保无污染的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种化学镀镍溶液的处理方法，包括以下步骤：

a、利用化学镀镍老化液生产粉末：将化学镀镍老化液泵入可以搅拌与持续加热的容器中，以化学镀镍老化液作为原料，利用化学镀镍老化液对能够进行表面化学沉积的粉末表面进行包覆，生产镍包粉末；

b、在粉末包覆过程中，持续对加入粉末的化学镀镍老化液搅拌并加热维持温度在80～92℃，加入碱性溶液调节PH值稳定在4.5～7.5之间，补加含有次磷酸钠的溶液，使化学镀镍老化液由富含镍的蓝色变成白色透明溶液后再搅拌并加热2小时以上，使溶液中镍离子浓度减少至20mg/L以下，包覆的粉末经分离、漂洗、干燥后作为产品；

c、将步骤b处理的溶液冷却后持续1小时以上的高级氧化，加入碱性溶液调节PH值到8～9之间，将生产的氢氧化镍白色沉淀滤出加入下一批次的化学镀镍老化液中溶解回用，经此步骤处理的溶液中镍离子含量降至1mg/L以下；

d、将经步骤c处理的溶液持续进行高级氧化，直至不加入碱性溶液时PH值稳定在6.5～7.5为止。

优选的，所述能够进行表面化学沉积的粉末为铁粉、铁合金粉末及经非金属表面金属化预处理的陶瓷粉末的一种。

优选的，步骤a中，在粉末包覆过程前，先对化学镀镍老化液中镍离子浓度进行分析，并通过确定化学镀镍老化液体积来计算溶液中含镍的重量，以此确认需要加入粉末的重量，从而可以按需要生产出含镍0.1%～80%的某一设定比例的粉末。

优选的，步骤a中粉末的粒径为1纳米至200微米之间。

优选的，步骤a中的经非金属表面金属化预处理的陶瓷粉末的处理工艺为粗化、敏化、活化或粗化以及敏化和活化中的一种。

优选的，步骤a中的陶瓷粉末为含有三氧化二铝、二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅成份中一种或几种的陶瓷粉末。

进一步的，当能够进行表面化学沉积的粉末为铁或铁合金粉末时，产生的镍包粉末作为粉末冶金等领域的原料；能够进行表面化学沉积的粉末为陶瓷粉末时，产生的镍包粉末作为导电、吸波材料等功能材料的原料。

优选的，步骤c、d中所述的高级氧化是H2O2+UV系统、O3+UV系统、O3+催化剂的水处理方法的一种或几种。

进一步的，步骤b、c、d中的碱性溶液为氢氧化钾或碳酸钾溶液，其处理后的老化液作为液体复合肥料的原料；或者碱性溶液为氢氧化钠或碳酸钠溶液；或者碱性溶液为氢氧化钙溶液或氧化钙粉末，形成的沉淀分离后作为磷肥的原料，而废水则可以引入污水厂继续处理。

进一步的，化学镀镍的零件带出液经过槽边的二次回收后作为蒸发水补充，漂洗水经膜分离后清水实现中水回用，浓水混入老化液处理。

本发明的有益效果是：经过本发明工艺处理后，老化废液中的镍可降至1mg/L以下，既实现了对镍的99.9%以上回收利用，又可以生产出附加值较高的功能性粉末材料，且消除了镍对环境的污染。剩余的老化废液中含有的次亚磷酸盐与亚磷酸盐通过高级氧化工序形成磷酸盐，可以方便作为肥料的原料加以利用。本发明既实现了资源的综合利用，又防止了环境污染。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

一种化学镀镍溶液的处理方法，包括以下步骤：

a、利用化学镀镍老化液生产粉末：先对化学镀镍老化液中镍离子浓度进行分析，并通过确定化学镀镍老化液体积来计算溶液中含镍的重量，以此确认需要加入粉末的重量，从而可以按需要生产出含镍0.1%～80%的某一设定比例的粉末；将化学镀镍老化液泵入可以搅拌与持续加热的容器中，以化学镀镍老化液作为原料，利用化学镀镍老化液对能够进行表面化学沉积的粉末表面进行包覆，生产镍包粉末；优选粉末的粒径为1纳米至200微米之间；能够进行表面化学沉积的粉末优选铁粉、铁合金粉末及经非金属表面金属化预处理的陶瓷粉末，陶瓷粉末为含有三氧化二铝、二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅成份中一种或几种的陶瓷粉末；经非金属表面金属化预处理的陶瓷粉末的处理工艺为粗化、敏化、活化或粗化以及敏化和活化中的一种；

当能够进行表面化学沉积的粉末为铁或铁合金粉末时，产生的镍包粉末作为粉末冶金等领域的原料；能够进行表面化学沉积的粉末为陶瓷粉末时，产生的镍包粉末作为导电、吸波材料等功能材料的原料；

b、在粉末包覆过程中，持续对加入粉末的化学镀镍老化液搅拌并加热维持温度在80～92℃，加入碱性溶液调节PH值稳定在4.5～7.5之间，补加含有次磷酸钠的溶液，使化学镀镍老化液由富含镍的蓝色变成白色透明溶液后再搅拌并加热2小时以上，使溶液中镍离子浓度减少至20mg/L以下，包覆的粉末经分离、漂洗、干燥后作为产品；

c、将步骤b处理的溶液冷却后持续1小时以上的高级氧化，加入碱性溶液调节PH值到8～9之间，将生产的氢氧化镍白色沉淀滤出加入下一批次的化学镀镍老化液中溶解回用，经此步骤处理的溶液中镍离子含量降至1mg/L以下；

d、将经步骤c处理的溶液持续进行高级氧化，直至不加入碱性溶液时PH值稳定在6.5～7.5为止，经此处理的溶液作为液体复合肥料的原料销售。

步骤c、d中的高级氧化是H2O2+UV系统、O3+UV系统、O3+催化剂的水处理方法的一种或几种，既不对溶液中引入除O、H以外的其它物质，又可以产生具有强氧化能力的羟基自由基将低价态的磷氧化为高价态且使溶液中有机物快速降解。

步骤b、c、d中的碱性溶液为氢氧化钾或碳酸钾溶液，其处理后的老化液作为液体复合肥料的原料；或者碱性溶液为氢氧化钠或碳酸钠溶液；或者碱性溶液为氢氧化钙溶液或氧化钙粉末，形成的沉淀分离后作为磷肥的原料，而废水则可以引入污水厂继续处理。

化学镀镍的零件带出液经过槽边的二次回收后作为蒸发水补充，漂洗水经膜分离后清水实现中水回用，浓水混入老化液处理。

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1：

将使用6个循环周期的500L酸性化学镀镍溶液泵入一个大于500L的容器，化学分析出镍离子浓度为0.075M，计算得出溶液中共含有镍=58.69*0.075*500=2200.875克，计划生产含铁75%左右的镍包铁粉，加热搅拌溶液，加入500目的铁粉7kg，用20%的氢氧化钾溶液调节PH值至7左右且持续维持，当溶液中有大量气泡释放时，共将10kg的次磷酸钠缓慢补加入溶液中，直至溶液澄清液无色透明后，维持搅拌且保温85～90℃两小时以上，冷却后过滤溶液，将粉末漂洗干燥包装，称重得9.3kg镍磷合金包铁粉末，可销售给粉末冶金行业部份替代镍粉使用。

将过滤后的溶液进行分析，镍含量为13mg/L，用一台型号为NR150/4-240P12的“德宇清”污水处理机持续循环处理，该机器采用了4个型号为R150的催化反应器，臭氧发生器为120g/小时，泵的循环流量为12立方米/小时；用20%的氢氧化钾溶液调节PH值8～9，维持NR150/4-120P10的“德宇清”污水处理机对溶液的臭氧催化氧化2～3小时，将溶液中出现的白色沉淀分离后加入下一批次的化学镀镍老化液中，清夜继续进行臭氧催化氧化，直至PH值不再下降维持在7左右，溶液中P、K含量大于5%，冷却后可提供给复合肥料生产者作为原料使用。

本实施例中，可以将铁粉替换为铁合金粉末，氢氧化钾溶液替换为碳酸钾溶液，能够达到同样的效果。

臭氧催化氧化方式还可以替换为H2O2+UV系统、O3+UV系统、O3+催化剂的水处理方法的一种或几种结合的方式。

实施例2：

将使用6个循环周期的300L酸性化学镀镍溶液泵入一个大于300L的容器，化学分析出镍离子浓度为0.06M，计算得出溶液中共含有镍=58.69*0.06*300=1056.42克，计划生产含镍磷合金35%左右的镍包陶瓷粉，加入200目的三氧化二铝粉末2.1kg，该粉末先经过非金属表面电镀的预处理工序进行以下步骤处理：50%H2SO4+5%HF溶液粗化20分钟——水洗——15g/LSnCL2+50ml/LHCL溶液浸泡10分钟——水洗——1g/LPdCL溶液2分钟——水洗。

加热搅拌溶液，用20%的氢氧化钠溶液调节PH值至6.5且持续维持，加入已经上述预处理过的陶瓷粉末，当溶液中有大量气泡释放时，共将5.5kg的次磷酸钠缓慢补加入溶液中，直至溶液澄清液无色透明后，维持搅拌且保温85—90℃两小时以上，冷却后过滤溶液，将粉末漂洗干燥包装，称重得3.2kg镍磷合金包陶瓷粉末，对该粉末测量，其体积电阻率为0.015Ωm，可加入抗静电涂料替代镍粉使用。

将过滤后的溶液进行分析，镍含量为11mg/L，用一台型号为NR150/2-60P5的“德宇清”污水处理机持续循环处理，该机器采用了2个型号为R150的催化反应器，臭氧发生器为60g/小时，循环泵的流量为5立方米/小时；用20%的氢氧化钠溶液调节PH值8-9，维持NR150/2-60P5的“德宇清”污水处理机对溶液的臭氧催化氧化3小时，将溶液中出现的白色沉淀分离后加入下一批次的化学镀镍老化液中，对溶液进行镍含量分析为0.7mg/L；对清夜继续进行臭氧催化氧化，且用氢氧化钙溶液维持PH值大于7，直至PH值不再下降，溶液中产生大量沉淀，将滤清液引入排污管道，沉淀物按固废处理。

本实施例中，三氧化二铝粉末还可以替换为三氧化二铝、二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅成份中一种或几种的陶瓷粉末，氢氧化钠可以替换为碳酸钠，可以达到与本实施例相同的技术效果。

上述的陶瓷粉末通过粗化、敏化、活化或粗化以及敏化和活化中的一种预处理工艺处理得到。

实施例3：

将实施例1中的氢氧化钾溶液替换为氢氧化钙溶液或氧化钙粉末，形成的沉淀分离后作为磷肥的原料，而废水则可以引入污水厂继续处理。

化学镀镍的零件带出液经过槽边的二次回收后作为蒸发水补充，漂洗水经膜分离后清水实现中水回用，浓水混入老化液处理。

Claims (10)

1.一种化学镀镍溶液的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、利用化学镀镍老化液生产粉末：将化学镀镍老化液泵入可以搅拌与持续加热的容器中，以化学镀镍老化液作为原料，利用化学镀镍老化液对能够进行表面化学沉积的粉末表面进行包覆，生产镍包粉末；

b、在粉末包覆过程中，持续对加入粉末的化学镀镍老化液搅拌并加热维持温度在80～92℃，加入碱性溶液调节PH值稳定在4.5～7.5之间，补加含有次磷酸钠的溶液，使化学镀镍老化液由富含镍的蓝色变成白色透明溶液后再搅拌并加热2小时以上，使溶液中镍离子浓度减少至20mg/L以下，包覆的粉末经分离、漂洗、干燥后作为产品；

c、将步骤b处理的溶液冷却后持续1小时以上的高级氧化，加入碱性溶液调节PH值到8～9之间，将生产的氢氧化镍白色沉淀滤出加入下一批次的化学镀镍老化液中溶解回用，经此步骤处理的溶液中镍离子含量降至1mg/L以下；

d、将经步骤c处理的溶液持续进行高级氧化，直至不加入碱性溶液时PH值稳定在6.5～7.5为止。

2.如权利要求1所述的化学镀镍溶液的处理方法，其特征在于：所述能够进行表面化学沉积的粉末为铁粉、铁合金粉末及经非金属表面金属化预处理的陶瓷粉末的一种。

3.如权利要求1所述的化学镀镍溶液的处理方法，其特征在于：步骤a中，在粉末包覆过程前，先对化学镀镍老化液中镍离子浓度进行分析，并通过确定化学镀镍老化液体积来计算溶液中含镍的重量，以此确认需要加入粉末的重量，从而可以按需要生产出含镍0.1%～80%的某一设定比例的粉末。

4.如权利要求1或2所述的化学镀镍溶液的处理方法，其特征在于：步骤a中粉末的粒径为1纳米至200微米之间。

5.如权利要求2所述的化学镀镍溶液的处理方法，其特征在于：步骤a中的经非金属表面金属化预处理的陶瓷粉末的处理工艺为粗化、敏化、活化或粗化以及敏化和活化中的一种。

6.如权利要求2或5所述的化学镀镍溶液的处理方法，其特征在于：步骤a中的陶瓷粉末为含有三氧化二铝、二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅成份中一种或几种的陶瓷粉末。

7.如权利要求1或2所述的化学镀镍溶液的处理方法，其特征在于：步骤a中，能够进行表面化学沉积的粉末为铁粉或铁合金粉末时，产生的镍包粉末作为粉末冶金领域的原料；能够进行表面化学沉积的粉末为陶瓷粉末时，产生的镍包粉末作为导电、吸波材料等功能材料的原料。

8.如权利要求1所述的化学镀镍溶液的处理方法，其特征在于：步骤c、d中所述的高级氧化是H2O2+UV系统、O3+UV系统、O3+催化剂的水处理方法的一种或几种。

9.如权利要求1所述的化学镀镍溶液的处理方法，其特征在于：步骤b、c、d中的碱性溶液为氢氧化钾或碳酸钾溶液，其处理后的老化液作为液体复合肥料的原料；或者碱性溶液为氢氧化钠或碳酸钠溶液；或者碱性溶液为氢氧化钙溶液或氧化钙粉末，形成的沉淀分离后作为磷肥的原料，而废水则可以引入污水厂继续处理。

10.如权利要求1所述的化学镀镍溶液的处理方法，其特征在于：化学镀镍的零件带出液经过槽边的二次回收后作为蒸发水补充，漂洗水经膜分离后清水实现中水回用，浓水混入老化液处理。