从化学镀镍废水中电解出高品质镍的方法与流程
本发明涉及一种电解工艺，特别涉及一种从化学镀镍废水中电解出高品质镍的工艺。
背景技术：
众所周知，工业化学镀镍是在酸性体系中进行的，以次磷酸钠为还原剂。为了保证镀液的稳定性、使用寿命和镀层质量，镀液中需要加入络合剂、稳定剂、促进剂、pH缓冲剂、光亮剂等。这些物质都是有机物质，如柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙醇酸、琥珀酸、丁二酸、乙酸等。化学镀液中加入的络合剂的量比较大，这些物质的存在与镍有很强的络合作用，与镍形成稳定的络合物状态。当渡槽老化时，就会产生化学镀镍废水，通常废水中镍含量为2-7g/l，cod为mg/l，总磷为20-40g/l。
目前国内外处理化学镀镍废水的方法大体可分为化学法和物理法，主要有化学沉淀法、离子交换树脂法、溶剂萃取法、吸附法、膜分离技术等。这些方法都是针对水污染控制的。处理后Ni(II)以含镍污泥的形式存在，镍污泥的资源化效率不高，且易造成二次污染。如何回收化学镀镍废水中的镍一直是业内研究的课题。
现有技术中，有人采用电解法从上述废水中沉淀出镍。但这种方法存在以下缺点：
得到的镍存在以下问题：表面粗糙、发黑、无光泽、有裂纹、起皮、开裂，且得到的镍层较薄。
原因如下：
电解可以将金属离子还原为单质，不产生二次污染，是一种很好的金属资源利用方法。但是氢气的电位比镍的正，氢气更容易析出。虽然在实际电解镍金属时，由于极化作用，存在电极反应过电压，但是由于极化作用，阴极上氢离子的析出电位向更负的方向变化，使镍离子可以放电电解。但是在化学镀镍废水中，由于有机物浓度高，镍离子浓度低且形态复杂，电解化学镀镍废水析氧、析氢副反应严重。也就是说，由于浓差极化严重，导致单位槽处理量小，电解效率低，阴极获得的镍量少，导致镍沉淀量少。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种从化学镀镍废水中电解出高品质镍的方法，可大大提高电解电流效率，获得均匀、致密、平整、具有金属光泽的镍层。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
本发明的从化学镀镍废水中电解出高品质镍的方法是通过如下步骤完成的：
1）利用收集槽收集化学镀镍废水；
2)调节收集的废液的pH值至能够减少析氢副反应的弱碱性状态；
3)将体积百分比浓度为1％～5％的聚乙烯醇和质量百分比浓度为1％～10％的过硫酸钠加入废液中，搅拌，室温下静置12～24小时；
4）静置后的废水排入电解槽，进行镍电解。
电解池为旋风电解池，电解池电流密度为800～1000a/m2，电解时间为2～8小时。
旋风电解槽中的阳极为具有较高析氧电位的二氧化铅涂层阳极，阴极采用不锈钢制成。
用于调节pH值的碱溶液包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种。
电解镍的电流效率在70%以上。
本发明提供的电解工艺与传统的电解工艺完全不同，电流效率（电流效率指电解时电极上实际沉积或溶解的物质的量与理论计算出的沉淀或溶解的物质的量之比）可达70%，COD降解率可达70%，总磷降低60%。所得镍层均匀、致密、平整，具有金属光泽。该工艺不仅能达到镍资源回收的效果，还能降解有机物、去除总磷，减轻后续处理压力，显著降低处理成本。
通过实施本技术方案，可以电解化学镀镍废水中的镍，电解出的镍具有良好的金属光泽，致密性好，同时可以大大降低化学镀镍废水中的有机物和总磷，具有很好的应用前景。
详细方法
本发明的从化学镀镍废水中电解出高品质镍的方法是通过如下步骤完成的：
1、收集化学镀镍废水，用收集槽收集化学镀镍废水。
2、向收集的废液中加入碱，调节pH值至8-9，以便在弱碱性条件下减少析氢副反应。
用于调节pH值的碱溶液包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种。
3、将体积百分比浓度为1%-5%（v）的聚乙烯醇和质量百分比浓度为1%-10%（w）的过硫酸钠加入废液中，搅拌，室温下静置一段时间。静置时间的长短以废液中的氧化剂充分氧化废水中的有机物为宜，以提高电解效率。本发明优选的静置时间为12-24小时。
由于过硫酸钠具有极强的氧化性，它能氧化废水中的有机物，将络合镍释放成游离镍离子，同时还能将次磷酸转化为正磷酸盐。
聚乙烯醇是镍离子的载体，也是良好的分散剂，因此在电解过程中，它能促使镍离子在阴极上均匀电解，从而得到均匀、致密、平整、具有金属质感的镍层。
4、静置后的废水排入电解槽，电解镍最好采用电解效果好的旋风电解槽。
旋风电解槽电流密度设定为800-1000A/m2，电解时间为2-8小时，阳极为具有高析氧电位的二氧化铅涂层阳极，阴极为不锈钢材料。二氧化铅阳极具有极高的析氧电位，溶液中的有机物更容易放电发生氧化反应，从而显著降低COD。
该工艺可大幅降低阴极析氢反应，使化学镀镍废水中的大部分镍离子被电解出来，电流效率可达70%以上，电解出的镍具有金属光泽，平整致密，具有很好的市场应用价值，达到了资源化利用的目的。
技术特点：
技术摘要
一种从化学镀镍废水中电解出高品质镍的方法，可大大提高电解电流效率，获得均匀、致密、平整、具有金属感的镍层。该方法由如下步骤完成：1）用收集槽收集化学镀镍废水；2）将收集的废液pH值调节至可减少析氢副反应的弱碱性；3）向废液中加入体积百分比浓度为1％～5％的聚乙烯醇和质量百分比浓度为1％～10％的过硫酸钠搅拌，室温下静置12～24小时；4）将静置的废水排入电解槽进行镍的电解。与传统的电解工艺完全不同，电流效率可达70％，COD降解率可达70％，总磷降低60％。 不仅能获得均匀、致密、平整、具有金属性的镍层，达到镍资源回收的效果，还能降解有机物、去除总磷，具有良好的应用前景。
技术研发人员：吴志宇； 李建平帅和平; 陈福明
受保护技术使用人：深圳市世清环保科技有限公司
技术开发日：2017.05.25
技术发布日期：2017.08.22