含络合物镀镍废水的处理方法
专利名称：含络合物镀镍废水的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种镀镍废水的回收处理方法，特别涉及一种含络合物镀镍废水的处理方法。
背景技术：
镀镍是通过电解或化学方法在金属或非金属上镀上一层镍的工艺过程。镀镍分为电镀和化学镀镍。电镀镍是用镍盐（称主盐）、导电盐、PH缓冲剂、润湿剂等组成的电解液，阳极为镍金属，阴极为被镀件。在电解液中通以直流电流，在阴极（板）上沉积一层均匀致密的镍镀层。在加光亮剂的镀液中可得到光亮镍，在不加光亮剂的电解液中可得到暗镍。化学镀镍是在加金属盐和还原剂的溶液中，通过自催化反应，在材料表面获得镍镀层的方法。化学镀银具有镀层均匀、硬度高、耐磨性好、镀件不受形状限制等优点，在航天、电子、机械、石油、化工等各个工业领域得到广泛的应用，特别是用化学镀银制备的模具已在大生产中得到应用。化学镀液的后处理成为人们关注的焦点，化学镀液最大的缺点就是镀液使用几个周期后副产物含量仍不断上升，造成镀液性能恶化，镀层质量下降。据国内外报道，化学镀镍液的使用寿命一般为7-9个周期。化学镀镍废液中一般含有镍离子、次磷酸盐、亚磷酸盐、硫酸盐及大量的络合剂等，废液排放后，一方面严重污染环境，另一方面造成镍资源的浪费，所以对环境的污染十分严重。其中镍往往以络合物的形式存在，单靠沉淀剂沉淀很难达标排放。实际废液中有时还存在铵离子，在氢氧化物的作用下能形成镍铵络合物，即使pH很高也难以沉淀；而镀镍废水中的磷属于富营养化元素，应予以去除。中国专利号2.8，专利名称为“含络合物的镀镍废液及镀镍漂洗废水的处理方法”，是采用离子交换树脂去除废水中的镍的方法，此方法成本过高，且除镍不彻底。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种处理复杂镀镍废水的方法，该方法利用氧化剂破坏络合物状态，游离重金属离子，去除含磷阴离子。本发明是通过如下技术方案实现的复杂镀镍废水的处理方法，通过如下步骤实现：（1）向待处理的镀镍废水中加入酸性溶液，直至镀镍废水的pH小于7，然后向镀镍废水中加入氧化剂；此时络合物的结构被氢离子破坏，金属镍离子在待处理的废水中游离。在此过程中，待处理的废水中磷的络合物也被破坏，使得次磷酸根游离，由于氧化物的存在，不稳定的次磷酸根离子被氧化为亚磷酸根离子和磷酸根离子，可在后续步骤中去除。 (2)向上述镀镍废水中加入碱溶液，直至镀镍废水pH大于7，待氢氧化镍沉淀完全生成后停止；上一步中游离的镍离子全部以氢氧化物沉淀的形式生成，可大量回收。(3)将氢氧化镍沉淀过滤，用稀酸溶解所得沉淀，控制pH在2.7～3.2之间进行重结晶，回收镍盐晶体；(4)用酸溶液调节除镍后的废水pH小于7，搅拌下加入沉淀剂，待沉淀完全后停止。由于除镍后的废水中仍含有次磷酸盐，因此通过加入沉淀剂使亚磷酸盐和磷酸盐析出。步骤(1)和(4)中的酸溶液为浓度为25～40％的盐酸溶液。步骤（1）中氧化剂为浓度为12-15%的次氯酸钠溶液；步骤（2）中碱溶液为浓度为25-35%的氢氧化钠或氢氧化钾中的一种；步骤（1）中氧化剂和步骤（2）中碱溶液加入待处理废水的量的质量关系比为：氧化剂：碱溶液：待处理废水=1：30：30000；步骤（3）中稀酸溶液为浓度为25-40%的稀硫酸溶液；步骤（4）中沉淀剂为浓度为15-18%的氯化钙溶液。本发明的有益效果为：（1）利用氧化剂打破镍离子的络合物，使镍离子游离出来，经碱溶液处理生成氢氧化物沉淀，结构更加稳定，易于回收，除镍更加彻底，同时有效回收镍，提高经济效益。（2）除镍后的废水再经过除磷工艺，除磷，绿色环保，不产生二次污染，达到经济效益与环境保护的双赢效果，市场推广程度高。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1处理10吨镀镍废水(1)向10吨待处理的含有络合物的镀镍废水中加入25％的盐酸溶液，直至镀镍废水的pH小于7，再向镀镍废水中加入0.3kg的12％次氯酸钠溶液；此时络合物的结构被氢离子破坏，金属镍离子在待处理废水中游离。在此过程中，待处理废水中磷的络合物也被破坏，使次磷酸根游离出来，由于氧化物的存在，不稳定的次磷酸根离子被氧化为亚磷酸根离子和磷酸根离子，可在后续步骤中去除。 (2)向上述镀镍废水中加入%氢氧化钠溶液，直至镀镍废水pH大于7，完全生成氢氧化镍沉淀后停止；上一步中的游离镍离子全部以氢氧化物沉淀形式生成，可大量回收。 (3)将氢氧化镍沉淀过滤，用25%稀硫酸溶解沉淀，严格控制pH在2.7～3.2之间，加热浓缩，然后冷却结晶，用抽滤法将晶体与母液分离，再将晶体置于装有硅胶的干燥器中干燥10～15小时后，即得稳定的镍晶体。 (4)用25%盐酸溶液调节除镍废水pH值至7以下，搅拌下加入15%氯化钙溶液，使钙离子与废水中的亚磷酸盐和磷酸盐发生沉淀，直至沉淀完全，即完成处理过程。实施例2
10吨镀镍废水的处理(1)向10吨含有待处理的络合物的镀镍废水中加入40%的盐酸溶液，直至镀镍废水的pH小于7，再向镀镍废水中加入0.3kg的15%次氯酸钠溶液；此时络合物的结构被氢离子破坏，金属镍离子以游离状态存在于待处理废水中。在此过程中，待处理废水中磷的络合物也被破坏，使次磷酸根游离出来，由于氧化物的存在，不稳定的次磷酸根离子被氧化成亚磷酸根离子和磷酸根离子，可在后续步骤中去除。(2)向上述镀镍废水中加入10kg的35%氢氧化钠溶液，直至镀镍废水的pH大于7，待氢氧化镍沉淀完全生成后停止；上一步中的游离镍离子全部以氢氧化物沉淀生成，可大量回收。 (3)将氢氧化镍沉淀过滤，用40%稀硫酸溶解沉淀，严格控制pH在2.7～3.2之间，加热浓缩，然后冷却结晶，用抽滤法将晶体与母液分离，将晶体置于盛有硅胶的干燥器中干燥10～15小时后，即得稳定的镍晶体。 (4)用40%盐酸溶液调节除镍废水的pH值至7以下，在搅拌下加入18%氯化钙溶液，使钙离子与废水中的亚磷酸盐和磷酸盐一起沉淀，直至沉淀完全，即完成处理过程。实施例3 (1)向10吨待处理的含有络合物的镀镍废水中加入32％的盐酸溶液，直至镀镍废水的pH小于7，再向镀镍废水中加入0.3kg的13％次氯酸钠溶液；此时络合物的结构被氢离子破坏，金属镍离子游离在待处理废水中。
在此过程中，待处理废水中磷的络合物也被破坏，使次磷酸盐游离出来，同时由于氧化物的存在，不稳定的次磷酸根离子被氧化成亚磷酸根离子和磷酸根离子，可在后续步骤中除去。 (2)向上述镀镍废水中加入10kg 30%氢氧化钠溶液，直至镀镍废水pH大于7，待氢氧化镍沉淀完全生成后停止；上一步中的游离镍离子全部以氢氧化物沉淀的形式生成，可大量回收。 (3)将上述氢氧化镍沉淀过滤，所得沉淀用32％稀硫酸溶解，严格控制pH在2.7～3.2之间，加热浓缩，然后冷却结晶，过滤使晶体与母液分离，再将晶体置于装有硅胶的干燥器中，干燥10～15小时，即得稳定的镍晶体。 (4)将除镍后的废水用40％盐酸溶液调节pH值小于7，搅拌下加入16.5％氯化钙溶液，使钙离子与废水中的亚磷酸盐和磷酸盐沉淀，完全沉淀后停止，即完成处理过程。对上述实施例处理的废水取样检测，检测镍去除率大于98.6％，符合国家排放标准。
索赔
1.一种含络合物镀镍废水的处理方法，其特征在于通过如下步骤实现：(1)向待处理的镀镍废水中加入酸溶液直至镀镍废水的pH小于7，再向镀镍废水中加入氧化剂；(2)向镀镍废水中加入碱溶液直至镀镍废水的pH大于7，待氢氧化镍沉淀完全生成后停止；(3)将氢氧化镍沉淀过滤，用稀酸溶解所得沉淀，控制pH在2.7～3.2之间进行重结晶，回收镍盐晶体；(4)用酸溶液调节除镍后的废水的pH小于7，搅拌下加入沉淀剂，沉淀完全后停止。
2.根据权利要求1所述的一种复杂镀镍废水的处理方法，其特征在于步骤（1）和步骤（4）中的酸溶液为浓度为25-40％的盐酸溶液。
3.根据权利要求1所述的一种复杂镀镍废水的处理方法，其特征在于步骤（1）中所述氧化剂为浓度为12～15％的次氯酸钠溶液。
4.根据权利要求1所述的一种复杂镀镍废水的处理方法，其特征在于：步骤（2）中所述碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，浓度为25～35％。
5.根据权利要求1所述的复杂镀镍废水的处理方法，其特征在于步骤（1）中氧化剂和步骤（2）中碱溶液的加入量与待处理废水的质量比为氧化剂碱溶液待处理废水=1+30+30000。
6.根据权利要求1所述的一种复杂镀镍废水的处理方法，其特征在于：步骤（3）中所述稀酸溶液为浓度为25～40％的稀硫酸溶液。
7.根据权利要求1所述的一种复杂镀镍废水的处理方法，其特征在于步骤（4）中所述的沉淀剂为浓度为15-18％的氯化钙溶液。
全文摘要
本发明公开了一种含络合物镀镍废水的处理方法，其特征在于：在酸性条件下向待处理废水中加入氧化剂，使氧化剂氧化破坏废水中的镍离子络合物，镍离子游离出来；氧化过程破坏络合物后，用碱性溶液调节pH值，使镍离子生成氢氧化物沉淀；向氢氧化物沉淀中加入稀酸溶解，浓缩结晶回收镍盐；在除镍后的废水中加入稀酸调节pH值，加入沉淀剂去除亚磷酸盐和磷酸盐。本发明采用化学方法，通过改变废水pH值，沉淀溶解待去除的重金属离子，废水不会产生二次污染，沉淀彻底，后处理成本低，废水不含磷，实现了经济效益与环保的统一。
文件编号/
公开日期 2012 年 5 月 16 日 申请日期 2010 年 10 月 25 日 优先权日期 2010 年 10 月 25 日
发明人：夏志贤、沈健 申请人：上海峰鑫环保科技有限公司