化学镀Ni-P合金废液中Ni金属的回收(3)
Ni2+ + 2H+ Ni0 + 2H+ (2)
2有 H2 (3)
H2PO2- + H20 H2PO3- + H2 (4)
H2PO2- + H2O + OH- + P (5)
-H2PO3- + H20 + 2OH- + 2P (6)
加入能量意味着在较高的温度下(60℃≤T≤95℃)。
1.3化学Ni-P合金废液处理方法
在生产线上,使用化学镀镍溶液时,由于副产物的逐渐积累,经过几次循环使用,镀层的质量就会不断下降,使得镀液报废无法使用。在以亚磷酸盐为还原剂的化学镀镍工艺中,亚磷酸盐和硫酸盐在使用过程中会不断积累并含量增多,最终导致镀液性能变坏,镀层质量下降,镀液失去使用性能。因此,化学镍磷合金电镀的镀槽在生产过程中经常翻动,因此对废镀液的处理就显得尤为重要。
众所周知,镍是一种致癌的贵金属元素,因此我国对含镍废水的排放有着严格的规定,废水中镍含量必须小于1.0mg/L。化学镀液中添加有各种络合剂、添加剂、稳定剂、光亮剂等有机物质,用来改善镀层的性能,增强其光亮度和耐腐蚀性能,但这些添加剂会对环境造成严重的污染,如果直接排放而不再次排放,将严重破坏生态平衡,严重污染自然环境,危害人类健康,同时造成大量的资源浪费[3]。为了减少化学镀镍废液对环境造成的污染,本研究项目旨在从废液中回收镍金属,但如果处理不当,不仅浪费资源,还会污染环境。
化学镀镍中的磷也是常见的污染物。化工企业在给人们和生活创造便利的同时,也带来了许多污染物,这些污染物主要是废气和粉尘、废水、固体废物(简称“三废”)。这些污染物中含有许多有毒有害物质进入大气,污水流入江河湖海和陆地,成为我国环境污染的主要来源之一。其中,磷是造成水体富营养化的元凶之一。4]。
目前国内外都十分重视废电镀液的回收处理,因此,目前处理废电镀液的方法有很多种,其中比较常用的是化学沉淀法、催化还原法和电镀法,化学法又包括离子交换法、电渗析法等。
第一种方法是化学沉淀法,其工作原理是在废电镀液中添加某些特定的沉淀剂,并调节至特定的pH值,使沉淀剂与镍金属原子发生反应,生成不溶性沉淀物,然后聚集沉淀。最后通过过滤将沉淀物分离,达到回收镍的目的。其优点是化学沉淀工艺比较成熟实用,运行成本较低;缺点是其处理过程中会产生大量的化学实验废渣,必须妥善处理或综合利用,否则如果化学废渣中的镍离子被溶解出来,就会造成二次污染,失去回收处理的意义[5]。
第二种方法是催化还原法,其原理是在废电镀液加热后趁热加入特定的还原性溶液,或人为改变某些生产工艺条件,诱导化学镀镍废液自发分解,使废液中的镍离子还原析出,形成黑色镍颗粒,经过滤分离,达到回收镍的目的。从化学Ni-P合金废液中回收Ni金属(3):