CN204897627U - 一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，包括：结晶罐，其设废水进口、浓硫酸进液口、中部开设连接通孔，底面设出液口；搅拌单元，包括电机、搅拌轴及搅拌桨；离心机，其上设进料口、氮气进口，底面设废液出液口；第一收集槽，其上设液体进口和液体出口；蒸发浓缩罐，其上设进液口，排气口；第一冷凝器，进口与蒸发浓缩罐上表面中部排气口连通；第二冷凝器，进口与第一冷凝器出口通过管路连通；第二收集槽，上设料液进口和料液出口，料液进口通过管路与第二冷凝器出口连通。所述设备能够很好地回收废液中的硝酸，回收硝酸浓度能够达到38%，并能够生产具有较高纯度的硫酸镍、硫酸铜，作为工业生产的原料。

Description

一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备

技术领域

本实用新型涉及一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备。

背景技术

电镀废水的来源一般为：(1)镀件清洗水；(2)废电镀液；(3)其他废水，包括冲刷车间地面，刷洗极板洗水，通风设备冷凝水，以及由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的“跑、冒、滴、漏”的各种槽液和排水；(4)设备冷却水，冷却水在使用过程中除温度升高以外，未受到污染。电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂，成分不易控制，其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。

电镀工艺多种多样，其中，化学镀镍，是化学镀中发展最快的一种。不用外来电流，借氧化还原作用在金属制件的表面上沉积一层镍的方法。用于提高抗蚀性和耐磨性，增加光泽和美观。适合于管状或外形复杂的小零件的光亮镀镍，不必再经抛光。一般将被镀制件浸入以硫酸镍、次磷酸二氢钠、乙酸钠和硼酸所配成的混合溶液内，在一定酸度和温度下发生变化，溶液中的镍离子被次磷酸二氢钠还原为原子而沉积于制件表面上，形成细致光亮的镍镀层。

电镀废水中的镍主要以二价离子存在，比如说硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物比如苹果酸、酒石酸、柠檬酸等生成的镍盐。含镍废水的工业来源很多，其中主要是电镀业，此外，采矿、冶金、机器制造、化学、仪表、石油化工、纺织等工业，以及钢铁厂、铸铁厂、汽车和飞机制造业、印刷、墨水、陶瓷、玻璃等行业排放的废水中也含有镍。电镀废水中的硝酸镍离子来源主要是电镀镍的清洗废水，其废水成分与电镀液的基本成分差不多，硝酸镍离子浓度在几毫克到几千毫克每升之间变化。

电镀废水中的硝酸镍离子难去除，主要是以下几点原因造成，第一，硝酸镍离子的排放标准高，在所有第一类污染物之中，电镀污染物排放标准要求，硝酸镍离子需要处理至0.1mg/L才能外排，是所有标准中最严格的；第二，镀种尤其是化学镀的存在，使得废水中存在大量的络合剂，络合剂与重金属硝酸镍离子结合生成络合镍，导致硝酸镍离子加碱难以去除；第三，混入的前处理水以及表面活性剂，这类有机物也会与硝酸镍离子结合生成有机络合物，导致废水硝酸镍离子难以去除达标。以上三点原因导致废水中的硝酸镍离子难除去，因此大多数电镀厂、电镀园区中的废水硝酸镍离子普遍超标。

对此，目前国内存在如下解决办法：

中国专利CN200510062107.X，公开了一种铜和硝酸镍的制备工艺，尤其是一种用电镀废水电解回收铜和硝酸镍的回收方法。该回收方法在含有硫酸和盐酸中至少一种的电镀废水中加入氢氧化钠，使其酸碱度即pH值达到技术要求，废水中的金属沉淀；将沉淀的金属与含有硝酸的电镀废水混合，并使pH值达到技术要求，然后电解，同时控制电流强度，使铜在电解过程中析出；在不含铜的金属液体中加入氢氧化镍，并使pH值达到技术要求，然后加热，使之沉淀；将所沉淀的金属过滤，即可得到硝酸镍溶液，再将该硝酸镍溶液加热成浓缩的硝酸镍结晶，即可得到硝酸镍。然而，其采用分布回收方法，即先析出铜，然后在不含铜的金属液中沉淀，回收硝酸镍，但其并无法保证铜的完全析出，而且废液中的硝酸也无法得到回收利用。

实用新型内容

为解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，所述设备能够很好地回收废液中的硝酸，回收硝酸浓度能够达到38%，并能够生产具有较高纯度的硫酸镍、硫酸铜，作为工业生产的原料。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，包括：结晶罐，为一罐体，其上表面一侧设废水进口、另一侧设浓硫酸进液口、中部开设有连接通孔，底面中部设出液口，结晶罐内设有储料槽；搅拌单元，其包括设置于所述结晶罐中部上方的电机、一端与所述电机输出轴连接另一端由结晶罐上表面中部连接通孔伸入结晶罐内侧下部的搅拌轴及与所述搅拌轴位于结晶罐内侧端连接的搅拌桨；离心机，其上表面一侧设进料口、中部设氮气进口，底面中部设废液出液口，所述离心机进料口通过进料管道与所述结晶罐底面中部出液口连通；第一收集槽，为一罐体，其上分别开设有液体进口和液体出口，其液体进口通过进料管与所述离心机废液出液口连通；蒸发浓缩罐，为一罐体，其上表面一侧设进液口，中部设排气口，所述蒸发浓缩罐进液口通过进液管道与所述第一收集槽液体出口连通，该进液管道上设有泵；第一冷凝器，进口与所述蒸发浓缩罐上表面中部排气口连通；第二冷凝器，其进口与所述第一冷凝器出口通过管路连通；第二收集槽，其上设料液进口和料液出口，料液进口通过管路与所述第二冷凝器出口连通。

进一步，所述离心机上表面另一侧设洗涤液进液口，洗涤液进液口上插设有洗涤管。

另，所述搅拌单元搅拌轴与搅拌桨为一体式结构。

另有，所述蒸发浓缩罐底面一侧设出液口，该出液口通过管路与所述结晶罐废水进口连通，且管路上设有出液泵和出液阀。

再，还包括第三收集槽，所述蒸发浓缩罐底面中部设废液出口，该废液出口通过管路与所述第三收集槽连通。

再有，沿所述结晶罐上表面中部连接通孔周向架设有一电机支架，所述搅拌单元电机设置于该电机支架上。

且，所述搅拌桨为涡轮式搅拌桨、锚式搅拌桨、框式搅拌桨、螺杆式搅拌桨或推进式搅拌桨。

另，所述搅拌桨为锚式搅拌桨。

本实用新型的有益效果在于：

采用结晶结合蒸发浓缩的方式实现对电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理，并可根据废液中铜、镍浓度的高低不同，实行不同方式的结晶和蒸发浓缩；设计两级冷凝器，配合蒸发浓缩罐，实现对经蒸发浓缩后呈烟雾状的硝酸的回收，回收的硝酸质量浓度约为38%。回收得到的硫酸铜、硫酸镍晶体浓度高，经过纯化即可作为生产用药剂。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型所述的一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，包括：结晶罐1，为一罐体，其上表面一侧设废水进口11、另一侧设浓硫酸进液口12、中部开设有连接通孔13，底面中部设出液口14，结晶罐1内设有储料槽（未图示）；搅拌单元2，其包括设置于所述结晶罐1中部上方的电机21、一端与所述电机21输出轴连接另一端由结晶罐1上表面中部连接通孔13伸入结晶罐1内侧下部的搅拌轴22及与所述搅拌轴22位于结晶罐1内侧端连接的搅拌桨23；离心机3，其上表面一侧设进料口31、中部设氮气进口32，底面中部设废液出液口33，所述离心机3进料口31通过进料管道34与所述结晶罐1底面中部出液口14连通；第一收集槽4，为一罐体，其上分别开设有液体进口41和液体出口42，其液体进口41通过进料管43与所述离心机3废液出液口33连通；蒸发浓缩罐5，为一罐体，其上表面一侧设进液口51，中部设排气口52，所述蒸发浓缩罐5进液口51通过进液管道53与所述第一收集槽4液体出口42连通，该进液管道53上设有泵（未图示）；第一冷凝器6，进口61与所述蒸发浓缩罐5上表面中部排气口52连通；第二冷凝器7，其进口71与所述第一冷凝器6出口62通过管路连通；第二收集槽8，其上设料液进口81和料液出口（未图示），料液进口81通过管路与所述第二冷凝器7出口（未图示）连通。

进一步，所述离心机3上表面另一侧设洗涤液进液口35，洗涤液进液口35上插设有洗涤管351。

另，所述搅拌单元2搅拌轴22与搅拌桨23为一体式结构。

另有，所述蒸发浓缩罐5底面一侧设出液口54，该出液口54通过管路与所述结晶罐1废水进口11连通，且管路上设有出液泵（未图示）和出液阀（未图示）。

再，还包括第三收集槽9，所述蒸发浓缩罐5底面中部设废液出口55，该废液出口55通过管路与所述第三收集槽9连通。

再有，沿所述结晶罐1上表面中部连接通孔13周向架设有一电机支架15，所述搅拌单元2电机21设置于该电机支架15上。

且，所述搅拌桨23为涡轮式搅拌桨、锚式搅拌桨、框式搅拌桨、螺杆式搅拌桨或推进式搅拌桨。

另，所述搅拌桨23为锚式搅拌桨。

本实用新型所述的一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备的使用方式如下：

1)废液中铜、镍浓度高时，废液经废液进口11收集过滤后进入到结晶罐1中，由浓硫酸进液口12直接加入浓硫酸，搅拌单元2搅拌后排入结晶罐1中浓缩结晶，生成五水硫酸铜和六水硫酸镍结晶，由结晶罐1内的储料槽收集。再将结晶后废液进出液口14经进料管道34由进料口31转入到离心机3中，经离心分离将晶体收集。剩余硝酸废液中主要成份变成了废硝酸和水，泵入第一收集槽4，达到一定的量后经由进液管道53、进液口51泵入蒸发罐5进行蒸馏浓缩，生产烟雾状的气体（内含硝酸），经排气口52排出，依次经第一冷凝器6和第二冷凝器7冷凝，得硝酸液体，由第二收集槽8收集回收硝酸。

2)废液中铜、镍浓度较低，则先由进液口51将废液送入蒸发浓缩罐5机型蒸发浓缩后，再经出液口54配合有出液泵和出液阀，将废液由废水进口11送入结晶罐1，再由浓硫酸进液口12加入浓硫酸，浓硫酸加入后溶液搅拌结晶，对应含铜和含镍的废水生成五水硫酸铜和六水硫酸镍结晶，由结晶罐1内的储料槽收集。再将结晶后废液进出液口14经进料管道34由进料口31转入到离心机3中，经离心分离将晶体收集。剩余硝酸废液中主要成份变成了废硝酸和水，泵入第一收集槽4，达到一定的量后经由进液管道53、进液口51泵入蒸发罐5进行蒸馏浓缩，生产烟雾状的气体（内含硝酸），经排气口52排出，依次经第一冷凝器6和第二冷凝器7冷凝，得硝酸液体，由第二收集槽8收集回收硝酸。

其中，蒸发罐5内剩余废液经废液出口55送入第三收集槽9回收处理。

使用本实用新型所述的一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备回收的硝酸质量浓度约为38%。回收得到的硫酸铜、硫酸镍晶体经过纯化即可作为生产用药剂，而硝酸根据使用浓度的不同，可以购买少量商品用68%硝酸进行调节，能够满足大部分使用要求。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，其特征在于，包括：

结晶罐，为一罐体，其上表面一侧设废水进口、另一侧设浓硫酸进液口、中部开设有连接通孔，底面中部设出液口，结晶罐内设有储料槽；

搅拌单元，其包括设置于所述结晶罐中部上方的电机、一端与所述电机输出轴连接另一端由结晶罐上表面中部连接通孔伸入结晶罐内侧下部的搅拌轴及与所述搅拌轴位于结晶罐内侧端连接的搅拌桨；

离心机，其上表面一侧设进料口、中部设氮气进口，底面中部设废液出液口，所述离心机进料口通过进料管道与所述结晶罐底面中部出液口连通；

第一收集槽，为一罐体，其上分别开设有液体进口和液体出口，其液体进口通过进料管与所述离心机废液出液口连通；

蒸发浓缩罐，为一罐体，其上表面一侧设进液口，中部设排气口，所述蒸发浓缩罐进液口通过进液管道与所述第一收集槽液体出口连通，该进液管道上设有泵；

第一冷凝器，进口与所述蒸发浓缩罐上表面中部排气口连通；

第二冷凝器，其进口与所述第一冷凝器出口通过管路连通；

第二收集槽，其上设料液进口和料液出口，料液进口通过管路与所述第二冷凝器出口连通。

2.根据权利要求1所述的一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，其特征在于，所述离心机上表面另一侧设洗涤液进液口，洗涤液进液口上插设有洗涤管。

3.根据权利要求1所述的一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，其特征在于，所述搅拌单元搅拌轴与搅拌桨为一体式结构。

4.根据权利要求1所述的一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，其特征在于，所述蒸发浓缩罐底面一侧设出液口，该出液口通过管路与所述结晶罐废水进口连通，且管路上设有出液泵和出液阀。

5.根据权利要求1或4所述的一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，其特征在于，还包括第三收集槽，所述蒸发浓缩罐底面中部设废液出口，该废液出口通过管路与所述第三收集槽连通。

6.根据权利要求1所述的一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，其特征在于，沿所述结晶罐上表面中部连接通孔周向架设有一电机支架，所述搅拌单元电机设置于该电机支架上。

7.根据权利要求1或3所述的一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，其特征在于，所述搅拌桨为涡轮式搅拌桨、锚式搅拌桨、框式搅拌桨、螺杆式搅拌桨或推进式搅拌桨。

8.根据权利要求7所述的一种电镀废水中含铜、镍废硝酸的回收处理设备，其特征在于，所述搅拌桨为锚式搅拌桨。