申请日期：2016.02.26
公佈（公告）日期：2016.07.06
IPC分类编号C02F9/04;B22F9/24;/16;/20
概括
一种从含镍电镀废水中回收镍的方法。本发明公开了一种利用自制纳米镍粉催化还原法去除含镍电镀废水中镍离子并回收金属镍的新方法，包括以下步骤：(a)先加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为9～10；将溶液加热至80～100℃；(b)将自制纳米镍粉加入溶液中作为反应的催化剂和引发剂；(c)将还原剂次磷酸钠分批逐渐加入上述溶液中并搅拌均匀；(d)将上述溶液保持在80～100℃反应60～90min后过滤，滤渣用去离子水洗涤，在60～80℃真空烘箱中干燥，回收镍粉；处理后的废水中镍的去除率为98.2％～99.8％。 本发明方法操作简单、成本低廉、反应快速、镍去除率高、反应条件相对温和、无二次污染、对设备无特殊要求，可实现镍资源的回收再利用，具有一定的经济效益和良好的环境效益。
摘要及附图
索赔
1.一种从含镍电镀废水中回收镍的方法，包括以下步骤：
步骤1：先用氢氧化钠溶液调节含镍电镀废水的pH为9～10，然后加热至80～100℃，得到混合溶液A；
步骤2、在步骤1得到的混合溶液A中添加纳米镍粉作为催化剂和引发剂进行反应，得到混合溶液B；
步骤三：向步骤二得到的混合溶液B中分批逐渐加入还原剂次磷酸钠，搅拌均匀；
步骤4：将步骤3所得溶液在80~100℃下保温60~90min后过滤，用去离子水反复洗涤残渣，在60~80℃真空干燥箱中回收镍粉；
第五步：测量过滤后的水中镍离子含量。
2.根据权利要求 1所述的含镍电镀废水中镍的回收方法，其特征在于：步骤 1 中，含镍电镀废水中镍离子的初始浓度为 4.5-7.5g/L ；氢氧化钠溶液的浓度为 4-6mol/L。
3.根据权利要求2所述的含镍电镀废水中镍的回收方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的浓度为6mol/L。
4.根据权利要求1所述的从含镍电镀废水中回收镍的方法，其特征在于，步骤2中，混合溶液A中纳米镍粉与初始镍离子的摩尔比为1-1.5:40。
5.根据权利要求1或4所述的从含镍电镀废水中回收镍的方法，其特征在于：所述纳米镍粉为自制纳米镍粉；所述纳米镍粉的制备步骤如下：
(1) 称取2.5 g四水合物和醋酸镍于250 mL三口烧瓶中，加入30 mL去离子水，电动搅拌30 min；
（2）向步骤（1）中的三口烧瓶中加入0.9g EDTA，继续电动搅拌30min；
（3）称取0.75 g硼氢化钠于10 mL冰水中，溶解备用；
(4)向步骤(2)中的三口烧瓶中滴加1mol/L氢氧化钠溶液，同时滴加步骤(3)中的硼氢化钠溶液，直至溶液pH值调节为11，加热至100℃，在此温度下回流4h；
(5)回流结束后，溶液自然冷却至室温，用离心法将镍粉从溶液中分离出来。得到的镍粉用水洗涤三次，用乙醇洗涤三次；在真空干燥箱中在55℃下干燥24小时，得到镍粉。
6.根据权利要求1所述的从含镍电镀废水中回收镍的方法，其特征在于步骤3中，混合溶液A中次磷酸钠的总量与初始镍离子的摩尔比为2.0〜3.5:1。
手动的
一种从含镍电镀废水中回收镍的方法
技术领域
本发明涉及电镀废水处理领域，具体涉及一种利用催化还原法去除含镍电镀废水中镍离子及回收镍的方法。
背景技术
镍作为一种耐腐蚀金属，在电镀行业有着广泛的应用。但电镀镍生产过程的清洗、镀液的处置和更新以及镀液的带出、跑、泡、滴、漏等都会产生大量的电镀含镍废水。镍离子是国家废水排放标准中第一类禁止随意排放的污染物，它可通过食物链的富集进入人体，对人体产生致癌、致敏作用。因此，含镍废水的处理是环保的需要，同时还可回收珍贵的镍金属，具有很大的经济价值。
含镍电镀废水的特点是含磷较高，含有大量的有机络合剂，镍离子被络合剂强烈络合，难以处理达标，是公认的难处理废水。目前，处理含镍废水常用的方法是化学沉淀法，即用石灰调节含镍废水pH值，加入金属离子捕获剂进行中和、混凝、絮凝、沉淀。但该方法存在药剂用量大、废渣量大、二次污染严重、处理效果差等缺点。其他处理方法如离子交换、吸附、反渗透、电解、膜分离等均在工程中得到应用，但均存在设备占地面积大、工艺操作复杂、工艺条件不稳定、处理不彻底等缺点，影响其在工程应用中的成熟和推广。
因此提供一种低成本、高效、节能、环保的含镍电镀废水中去除镍离子并回收镍的方法，不仅能有效防治重金属污染，而且变废为宝，具有良好的经济效益和环境效益。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的缺点和不足，提出一种催化还原去除含镍电镀废水中镍离子并回收金属镍的新方法，该方法操作简单，成本低，镍去除率高，镍回收率高。
本发明提供了一种采用自制纳米镍粉作为催化剂，催化还原法去除含镍电镀废水中镍离子并回收镍的新方法，具体包括以下步骤：
步骤1：先用氢氧化钠溶液调节含镍电镀废水的pH为9～10，然后加热至80～100℃，得到混合溶液A；
步骤2、在步骤1得到的混合溶液A中添加纳米镍粉作为催化剂和引发剂进行反应，得到混合溶液B；
步骤三：向步骤二得到的混合溶液B中分批逐渐加入还原剂次磷酸钠，搅拌均匀；
步骤4：将步骤3所得溶液在80~100℃下保温60~90min后过滤，用去离子水反复洗涤残渣，在60~80℃真空干燥箱中回收镍粉；
第五步：测量过滤后的水中镍离子含量。
步骤一中，含镍电镀废水，镍离子初始浓度为4.5-7.5g/L；
氢氧化钠溶液的浓度为4-6mol/L，优选为6mol/L，减少了电镀废液中镍离子的稀释。
步骤2中，混合溶液A中纳米镍粉与初始镍离子的摩尔比为1～1.5：40。
步骤3中，混合溶液A中次磷酸钠的总量与初始镍离子的摩尔比为2.0～3.5:1。
所述纳米镍粉为自制纳米镍粉，其制备步骤如下：
(1) 称取2.5 g四水合物和醋酸镍于250 mL三口烧瓶中，加入30 mL去离子水，电动搅拌30 min；
(2)向步骤(1)中的三口烧瓶中加入0.9g EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐)，继续电动搅拌30min；
（3）称取0.75 g硼氢化钠于10 mL冰水中，溶解备用；
(4)向步骤(2)中的三口烧瓶中滴加1mol/L氢氧化钠溶液，同时滴加步骤(3)中的硼氢化钠溶液，直至调节溶液的pH为11，加热至100℃，在此温度下回流4h；
(5)回流结束后，溶液自然冷却至室温，用离心法将镍粉从溶液中分离出来。得到的镍粉用水洗涤三次，用乙醇洗涤三次；在真空干燥箱中在55℃下干燥24小时，得到镍粉。
本发明的方法对于含镍电镀废水中镍离子的去除率可以达到98.2％～99.8％。
本发明的有益效果是：
(1)步骤1中，调节溶液pH为9即可进行反应，减少了碱的消耗，节省了成本。
(2)步骤1中将溶液加热至80℃开始自催化反应，降低了能耗，反应条件相对温和，无二次污染，无有毒有害气体产生。
（3）通过添加少量镍粉加速氧化还原反应，反应60分钟即可达到镍离子的去除率。操作简单，成本低，反应速度快，镍去除率高。
（4）对设备无特殊要求，且可回收再利用镍资源，可产生一定的经济效益。