CN115057516A

CN115057516A - 一种化学镀废液处理剂及其制备方法和应用

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Publication number: CN115057516A
Application number: CN202210477629.XA
Authority: CN
Inventors: 梁高杰; 石宗武; 雷向前; 王铭杰; 梁立成
Original assignee: Shenzhen Dianshiyuan Water Treatment Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Dianshiyuan Water Treatment Technology Co ltd
Priority date: 2022-04-28
Filing date: 2022-04-28
Publication date: 2022-09-16

Abstract

本发明属于废液处理技术领域，具体涉及一种化学镀废液处理剂及其制备方法和应用。本发明提供一种化学镀废液处理剂，按质量百分比计，包括以下组分：核心组分0.1％～10％，载体0.1％～90％，余量为调整剂；所述核心组分为金属或其金属盐中的至少一种。本发明化学镀废液处理剂使用方便，可直接添加到化学镀废液中进行处理，不需要繁琐冗长的预处理和多工艺联合处理；本发明化学镀废液处理剂处理化学镀废液效率高，可同步转化去除化学镀废液中的金属离子和还原剂，金属副产物纯度高附加值大，适合大量推广。

Description

一种化学镀废液处理剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于废液处理技术领域，具体涉及一种化学镀废液处理剂及其制备方法和应用。

背景技术

化学镀(Chemical plating)也称无电解镀(Electroless plating)或者自催化镀(Autocatalytic plating)，是一种在无外加电流的情况下，依据氧化还原反应原理，借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。近年来，由于化学镀所具有的这些独特的优点，化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。随之而来的就是环境污染问题，化学镀废液因其成分复杂，污染物浓度较高，如未经处理直接排放会严重污染环境并威胁人体健康。

化学镀镍废液占化学镀废液的主要部分，现有技术针对化学镀废液的处理，往往先通过预处理进行酸碱调整，再通过加入大量还原剂、催化剂、破络剂、强氧化剂及沉淀剂等，以达到还原去除金属离子或破络沉淀去除金属离子的目的。这些技术工艺步骤多，药剂类型繁杂且加药量大，存在成本高、处理效率低、金属离子去除率低的问题，因此实用性较低。

目前，化学镍废液的处理方法主要有浓缩法、化学还原法、氧化法、沉淀法和溶剂萃取法。中国发明专利文献CN104176852A中，将线路板行业化学镀镍废液抽到反应槽内，依次添加硫酸酸化，添加硫酸亚铁和双氧水进行Fenton氧化破络，并用氢氧化钠调节pH，加硫化钠，进行混凝反应，最后添加PAM进行絮凝。废液全部经板框压滤，滤液收集回调pH，依次经砂滤、树脂吸附后达标排放。该方法流程复杂，药剂耗量大，泥量大，成本高。中国发明专利文献CN106148709A公开了一种化学还原法，先用NaOH调节化学镍废液的pH，再加入含次亚磷酸钠、亚硫酸钠、金属化合物的组合化合物SSCEN STARTER引发剂，回收镍磷合金，滤液再加入包含次亚磷酸钠和/或亚硫酸钠的还原性化合物的SSCEN WTST添加剂，过滤后用酸中和直接排放。该方法的主要问题是需要额外加入次亚磷酸盐，成本高，且次亚磷酸盐是废水中的污染物质，需要后续专门氧化成正磷酸盐。中国发明专利文献CN107265730A公开了浓缩法，将化学镍浓废液和浓硝酸退镍液混合，使废液的硝酸变成硝酸盐，利用负压蒸发系统蒸发浓缩，浓缩液经脱盐处理结晶分离。该方法主要存在的问题是没有进行镍、磷的分离以及资源的回收利用，且浓缩液或盐仍需额外处理。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术缺陷，提供一种工艺简单、金属去除率高的化学镀废液处理剂及其制备方法和应用。

本发明是通过下述技术方案进行实现的：

本发明提供一种化学镀废液处理剂，按质量百分比计，包括以下组分：核心组分0.1％～10％，载体0.1％～90％，余量为调整剂；所述核心组分为金属或其金属盐中的至少一种。

本发明技术方案通过加入核心组分与化学镀废液中金属离子进行氧化还原反应，加入调整剂调整反应条件，能够有效去除化学镀废液中的金属离子，工艺流程简单、效果稳定。

优选的，按质量百分比计，核心组分1％～10％，进一步的，核心组分1％～5％，更进一步的，核心组分1.5％～3％；载体0.1％～10％，进一步的，载体1％～10％，更进一步的，载体3％～5.5％。

作为本发明所述化学镀废液处理剂的优选实施方式，所述金属为铂、钯、镍、锡、铁、铝、锌、镁中的至少一种。通过贵金属和活性金属及其低价盐的还原催化原理，引发并促进化学镀废液中金属离子的氧化还原析出反应，由于反应后残留的处理剂核心组分会进入化学镀废液的金属副产物中，可根据不同化学镀废液回收金属副产物中杂质成分的要求进行调整或选择。

作为本发明所述化学镀废液处理剂的优选实施方式，所述载体为活性氧化铝、活性炭、羟基磷灰石、氧化锆、膨润土、树脂粉、沸石中的至少一种。本发明载体作为核心组分及废液中金属反应析出的载体。

作为本发明所述化学镀废液处理剂的优选实施方式，所述调整剂为草酸钠、腐殖酸钠、柠檬酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钙、氧化钙中的至少一种。本发明调整剂用于调整化学镀废液的反应条件。

作为本发明所述化学镀废液处理剂的优选实施方式，所述化学镀废液处理剂粒径为0.01mm～10mm。

本发明的另一目的在于提供上述化学镀废液处理剂的制备方法，将所述核心组分、载体、调整剂混合研磨，即得。

本发明的再一目的在于提供上述化学镀废液处理剂在废水处理中的应用，将处理剂加入化学镀废液中，加热搅拌，过滤，滤液进行达标处理。

作为本发明所述化学镀废液处理剂的应用的优选实施方式，所述处理剂与化学镀废液的重量比为(0.01～0.2)：1。优选的，所述处理剂与化学镀废液的重量比为(0.01～0.05)：1，进一步的，所述处理剂与化学镀废液的重量比为(0.02～0.03)：1。

作为本发明所述化学镀废液处理剂的应用的优选实施方式，所述加热的温度为40℃～95℃。优选的，所述加热温度为50℃～80℃。

作为本发明所述化学镀废液处理剂的应用的优选实施方式，所述搅拌的时间为5min～90min。优选的，所述搅拌的时间为15min～30min。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明化学镀废液处理剂制备成本低，金属离子去除效果好；

(2)本发明化学镀废液处理剂使用方便，可直接添加到化学镀废液中进行处理，不需要繁琐冗长的预处理和多工艺联合处理；

(3)本发明化学镀废液处理剂处理化学镀废液效率高，可同步转化去除化学镀废液中的金属离子和还原剂，金属副产物纯度高附加值大，适合大量推广。

附图说明

图1为本发明的处理剂处理化学镀废液的流程图。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

一种化学镀废液处理剂，按质量百分比计，包括以下组分：1％的镍粉，2％的铁粉，5％的活性氧化铝，0.5％的活性炭，10％的草酸钠，余量为氢氧化钾。将上述所有组分混合后研磨均匀，即得化学镀废液处理剂。

取某化学镀镍车间的报废换槽液1000mL，其中镍离子浓度为4300mg/L，pH为4.5。加入30g上述化学镀废液处理剂，加热至70℃，恒温搅拌30min，静置3min后过滤，得到粉末镍副产物和澄清滤液，滤液中镍含量为4.6mg/L，镍去除率为99.9％。将滤液与化学镀镍车间的含镍清洗废水混合，经过常规的芬顿氧化、混凝沉淀处理后出水镍含量为0.06mg/L。

实施例2

一种化学镀废液处理剂，其组分和制备方法与实施例1相同。

取某化学镀铜车间的报废换槽液500mL，其中铜离子浓度为2100mg/L，pH为12.1。加入10g上述化学镀废液处理剂，加热至50℃，恒温搅拌30min，静置3min后过滤，得到粉末铜副产物和澄清滤液，滤液中铜含量为1.4mg/L，铜去除率为99.9％。将滤液与化学镀铜车间的含铜清洗废水混合，经过常规的芬顿氧化和混凝沉淀处理后出水铜含量为0.28mg/L。

实施例3

一种化学镀废液处理剂，按质量百分比计，包括以下组分：0.5％的锌粉，1％的铝粉，3％的膨润土，20％的碳酸钠，余量为氧化钙。将上述所有组分混合后研磨均匀，即得化学镀废液处理剂。

取某化学镀镍车间的报废换槽液300L，其中镍离子浓度为5200mg/L，pH为4.6。加入8kg实施例2中的化学镀废液处理剂，加热至80℃，恒温搅拌15min，静置3min后过滤，得到粉末镍副产物和澄清滤液，滤液中镍含量为3.7mg/L，镍去除率为99.9％。将滤液与化学镀镍车间的含镍清洗废水混合，经过常规的芬顿氧化、混凝沉淀和树脂吸附处理后出水镍含量为0.04mg/L。

对比例1

一种化学镀废液处理剂，其组分和制备方法与实施例3相同。

取某化学镀镍车间的含镍废水300L，其中镍离子浓度为5200mg/L，pH为4.6。加入90kg实施例3中的化学镀废液处理剂，加热至80℃，恒温搅拌15min，静置3min后过滤，得到滤渣和澄清滤液，滤液中镍含量为1.5mg/L，镍去除率为99.97％。将滤液与化学镀镍车间的含镍清洗废水混合，经过常规的芬顿氧化、混凝沉淀和树脂吸附处理后出水镍含量为0.02mg/L。但是由于处理剂的加入量过多，处理剂与化学镀废液的重量比为0.3：1，产生较多泥渣，影响后续处理。

对比例2

一种化学镀废液处理剂，按质量百分比计，包括以下组分：1％的铜粉，5％的活性氧化铝，0.5％的活性炭，10％的草酸钠，余量为氢氧化钾。将上述所有组分混合后研磨均匀，即得化学镀废液处理剂。

取某化学镀镍车间的报废换槽液1000mL，其中镍离子浓度为4300mg/L，pH为4.5。加入30g上述化学镀废液处理剂，加热至70℃，恒温搅拌30min，静置3min后过滤，得到滤渣和澄清滤液，滤液中镍含量为2800mg/L，镍去除率为34.9％；处理后溶液仍有较高的镍含量，后续仍难以处理。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种化学镀废液处理剂，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：核心组分0.1％～10％，载体0.1％～90％，余量为调整剂；所述核心组分为金属或其金属盐中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的化学镀废液处理剂，其特征在于，所述金属为铂、钯、镍、锡、铁、铝、锌、镁中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的化学镀废液处理剂，其特征在于，所述载体为活性氧化铝、活性炭、羟基磷灰石、氧化锆、膨润土、树脂粉、沸石中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的化学镀废液处理剂，其特征在于，所述调整剂为草酸钠、腐殖酸钠、柠檬酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钙、氧化钙中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的化学镀废液处理剂，其特征在于，所述化学镀废液处理剂的粒径为0.01mm～10mm。

6.权利要求1-5任一项所述的化学镀废液处理剂的制备方法，其特征在于，将所述核心组分、载体、调整剂混合研磨，即得。

7.权利要求1-5任一项所述的化学镀废液处理剂在废水处理中的应用，其特征在于，将所述处理剂加入化学镀废液中，加热搅拌，过滤，滤液进行达标处理。

8.根据权利要求7所述的化学镀废液处理剂的应用，其特征在于，所述处理剂与所述化学镀废液的重量比为(0.01～0.2)：1。

9.根据权利要求7所述的化学镀废液处理剂的应用，其特征在于，所述加热的温度为40℃～95℃。

10.根据权利要求7所述的化学镀废液处理剂的应用，其特征在于，所述搅拌的时间为5min～90min。