專利名稱：一種廢水中鎳的電解回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水中的金屬回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種廢水中鎳回收的工藝。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，以及人們生活條件的不斷提高，家用電器、手提電話、視頻播放器等電子產(chǎn)物的需要量也越來越大，其核心部件之一線路板的需求也是隨之與日俱增。但是，由于線路板產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的重金屬廢水，這些重金屬廢水的有效處置就成為擺在經(jīng)濟(jì)發(fā)展面前的一大難題。含鎳廢水作為線路板產(chǎn)業(yè)的主要廢水之一，每年的產(chǎn)生量數(shù)以百萬噸計，鎳污染可引起皮炎和氣管炎，甚至發(fā)生肺炎，鎳具有積存作用，在腎、脾、肝中積存最多，可誘發(fā)鼻咽癌和肺癌等一系列嚴(yán)重疾病。而且，鎳作為一種貴金屬，其價格十分昂貴。因此，含鎳廢水中鎳的回收方法顯得尤為重要，十分具有經(jīng)濟(jì)和社會價值。線路板行業(yè)產(chǎn)生的含鎳廢水主要為化學(xué)鍍鎳和電鍍鎳兩種工序產(chǎn)生，其中化學(xué)鍍鎳產(chǎn)生的廢水中的鎳主要以絡(luò)合狀態(tài)存在，電鍍鎳產(chǎn)生的廢水中的鎳主要以離子狀態(tài)存在，但也有一部分以絡(luò)合狀態(tài)存在。這樣使得在回收鎳時就非常的困難，因為這就涉及到破絡(luò)、條件控制等一系列難題。目前國內(nèi)針對這一塊的研究也較多，但大多數(shù)的回收方法就只是針對其中的一種廢水，針對電鍍鎳廢水有些處理方法較簡單，而且到的也只是鎳鹽之類的初級產(chǎn)品，如邵琳采用向電鍍鎳廢水中加氫氧化鈉后壓濾得到鎳鹽；有些處理方法能夠利用電鍍鎳廢水得到金屬鎳，但步驟繁瑣、操作條件要求高，如上海輕工研究所有限公司通過反滲透或離子選擇性膜濃縮廢液后，再使用三維電解設(shè)備得到金屬鎳。針對化學(xué)鍍鎳廢水，馮云香采用強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂處理鍍鎳廢水，使絡(luò)合鎳脫穩(wěn)，再以強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂吸附鍍鎳廢水中所含的鎳離子；漢達(dá)精密電子(昆山)有限公司采用次磷酸鈉和氯化鈀在加熱條件下以鎳板為基板分解得到金屬鎳?？偨Y(jié)這些方法可以發(fā)現(xiàn)不僅操作復(fù)雜，成本高昂，而且還只是針對某一種含鎳廢水，而很多電子廠排出的含鎳廢液均為二者的混合廢液，因此，一個可以直接回收含鎳廢水且方便快捷、成本低廉的方法顯得格外的重要。含鎳廢水的回收主要有以下三點(diǎn)困難首先，含鎳廢水中鎳的含量普遍不高，且存在形式不一，有離子狀態(tài)的，也有絡(luò)合狀態(tài)的，處理方法都不一樣，處理成本較高；其次，雜質(zhì)成分復(fù)雜且含量極高，如化學(xué)鍍鎳?yán)匣褐辛?、氨氮含量都非常的高，電鍍鎳廢水中氯離子、硼酸含量也非常的高，這些雜質(zhì)成分的存在使得廢液中鎳的回收處理十分困難；再次，含鎳廢水水質(zhì)不能保持穩(wěn)定，這就需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況判斷處理的方法及藥劑的用量。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請人提供了一種廢水中鎳的電解回收方法。本發(fā)明所提供的方法適用性強(qiáng)，可以直接得到金屬鎳，方法簡便，成本低廉。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種廢水中鎳的電解回收方法，具體步驟如下
(1)取1000份到1500份含鎳廢水，用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH在1飛范圍內(nèi)；
(2)加入O.01份到O. 05份聚乙二醇、O. 03份到O. 06份硫脲、O. 01份到O. 015份十二烷基磺酸鈉、水合三氯乙醛、對甲苯磺酰胺或糖精中的至少一種，維持體系溫度在5(T80°C，攪拌下控制電流在I. (Γ5. OA范圍內(nèi)開始電解，并通過添加片狀氫氧化鈉以保持體系pH值與步驟(I)相同，電解時間控制在12 24h ；
(3)然后再用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)體系pH在6 10范圍內(nèi)，加O.15份到O. 3份次亞磷酸鈉或明膠中的至少一種，繼續(xù)保持體系溫度，攪拌下控制電流在l.(T5. OA范圍內(nèi)電解，電解時間為8 16h。電解時以鈦板為陰極板，鈦鍍銥板為陽極板控制步驟(2)中攪拌速度為70(Γ900r/min,步驟(3)中攪拌速度為900 1100 r/min。本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于
本發(fā)明與已有方法相比具有以下幾個突出的優(yōu)點(diǎn)首先，該方法適用于所有含鎳廢水的回收，而不僅僅局限于某一種含鎳廢水；其次，通過該方法回收得到的是金屬狀態(tài)的鎳，而不是鎳鹽之類的還需要進(jìn)一步加工才能使用的產(chǎn)品，符合綠色環(huán)保理念；再次，整個過程能耗很低，實(shí)現(xiàn)了低能耗、低成本回收；最后，通過此方法回收得到的鎳純度較高，且非常容易從陰極板上移除，易于操作。此發(fā)明有以上幾個優(yōu)點(diǎn)的原因有
(I)針對含鎳廢水中鎳的含量低不易電解回收這一問題，首先通過控制電解電流在
I.(Γ5. OA范圍內(nèi)電解，充分利用電解電流，降低能耗，減少副反應(yīng)的發(fā)生；其次，使用聚乙二醇來增大陰極極化效率，實(shí)現(xiàn)對陰極板的良好潤濕作用，使電解中產(chǎn)生的氣體快速逸出，保證獲得的鎳光滑平整；再次，使用硫脲來增大電解鎳的成核密度，降低陰極電流，提高電解效率；更重要的是，十二烷基磺酸鈉、水合三氯乙醛、對甲苯磺酰胺、糖精中的一種或幾種的加入，一方面降低了鎳層的內(nèi)應(yīng)力，使得鎳層均勻細(xì)致且具有金屬光澤，另一方面加快了陰極產(chǎn)生的氫氣的逸出，防止因廢液中鎳的濃度變化而導(dǎo)致的陰極板局部堿化，生成氫氧化鎳沉淀污染體系，影響電解過程的進(jìn)一步進(jìn)行。(2)針對廢液中氯離子含量高這一問題，首先通過控制體系溫度在5(T80°C范圍內(nèi)進(jìn)行電解，使得陽極板上產(chǎn)生的氯氣快速逸出，一方面避免因氯氣溶于體系而生成次氯酸根，生成的次氯酸根與鎳離子會反應(yīng)得到黑色的NiO2 · ηΗ20,阻止電解的進(jìn)一步進(jìn)行，另一方面提高電流效率，減少電解副反應(yīng)的發(fā)生，防止損壞陽極板；其次，使電解在快速攪拌下進(jìn)行，一方面保證了氯氣快速逸出，另一方面也使得體系中的鎳分布均勻，最大限度的利用的電解電流；再次，由于氯離子在陽極板上的競爭放電，使得體系的PH值不斷上升，超過一定限制后即會生成氫氧化鎳沉淀，影響電解進(jìn)行，因此在電解過程中需密切注意體系的PH變化，電解第一階段嚴(yán)格控制體系pH在Γ6范圍內(nèi)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
(1)取1000g含鎳廢水，用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為2.0 ;
(2)加入O.Olg聚乙二醇，O. 03g硫脲，O. 005g十二烷基磺酸鈉和O. 005g糖精，維持體系溫度在70 °C, 700 r/min攪拌下控制電流為1.0 A開始電解，每半小時測一次體系的PH值，通過添加片狀氫氧化鈉保持體系pH值為2. O,電解時間控制在12 h,電解時以鈦板為陰極板,鈦鍍銥板為陽極板；
(3)然后再用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)體系pH值為6. O，加入O. Ig次亞磷酸鈉和O. 05g明膠，繼續(xù)保持體系溫度，900 r/ min攪拌下控制電流在1.0A電解，電解時間為8 h，電解時以鈦板為陰極板，鈦鍍銥板為陽極板。結(jié)果見表I所示。實(shí)施例2
(1)取1300g含鎳廢水，用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為3.0 ;
(2)加入O.04 g聚乙二醇，O. 05 g硫脲，O. Olg水合三氯乙醛和O. 005g糖精，維持體系溫度在50 °C,800 r/min攪拌下控制電流在3. OA開始電解，每半小時測一次體系的PH值，通過添加片狀氫氧化鈉保持體系PH值為3. O,電解時間控制在20 h，電解時以鈦板為陰極板，鈦鍍銥板為陽極板；
(3)然后再用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)體系pH值為9.0，加O. 2g次亞磷酸鈉，繼續(xù)保持體系溫度，1000 r/min攪拌下控制電流在2. 5 A電解，電解時間為10 h，電解時以鈦板為陰極板，鈦鍍銥板為陽極板。結(jié)果見表I所示。實(shí)施例3
(1)取1500g含鎳廢水，用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為5. 5 ;
(2)加入O.05 g聚乙二醇，O. 06 g硫脲，O. 007g對甲苯磺酰胺和O. 005g糖精，維持體系溫度在80 °C,900 r/min攪拌下控制電流在5. O A開始電解，每半小時測一次體系的PH值，通過添加片狀氫氧化鈉保持體系pH值為5. 5,電解時間控制在24 h,電解時以鈦板為陰極板,鈦鍍銥板為陽極板；
(3)然后再用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)體系pH值為10.0，加入O. 15g次亞磷酸鈉和O. 15g明膠，繼續(xù)保持體系溫度，1100 r/min攪拌下控制電流在5. O A電解，電解時間為16 h，電解時以鈦板為陰極板，鈦鍍銥板為陽極板。結(jié)果見表I所示。表I電解前后含鎳廢水中鎳含量的對比
權(quán)利要求
1.一種廢水中鎳的電解回收方法，其特征在于具體步驟如下 (1)取1000份到1500份含鎳廢水，用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH在1飛范圍內(nèi)； (2)加入O.01份到O. 05份聚乙二醇、O. 03份到O. 06份硫脲、O. 01份到O. 015份十二烷基磺酸鈉、水合三氯乙醛、對甲苯磺酰胺或糖精中的至少一種，維持體系溫度在5(T80°C，攪拌下控制電流在I. (Γ5. OA范圍內(nèi)開始電解，并通過添加片狀氫氧化鈉以保持體系pH值與步驟(I)相同，電解時間控制在12 24h ； (3)然后再用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)體系pH在6 10 范圍內(nèi)，加O.15份到O. 3份次亞磷酸鈉或明膠中的至少一種，繼續(xù)保持體系溫度，攪拌下控制電流在l.(T5. OA范圍內(nèi)電解，電解時間為8 16h。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢水中鎳的電解回收方法，其特征在于電解時以鈦板為陰極板,鈦鍍銥板為陽極板。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢水中鎳的電解回收方法，其特征在于控制步驟(2)中攪拌速度為700 900 r/min，步驟(3)中攪拌速度為900 1100 r/min。
全文摘要
一種廢水中鎳的電解回收方法，具體步驟如下(1)取1000份到1500份含鎳廢水，用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH在1~6范圍內(nèi)；(2)加入0.01份到0.05份聚乙二醇、0.03份到0.06份硫脲、0.01份到0.015份十二烷基磺酸鈉、水合三氯乙醛、對甲苯磺酰胺或糖精中的至少一種，維持體系溫度在50~80℃，攪拌下控制電流在1.0~5.0A范圍內(nèi)開始電解，并通過添加片狀氫氧化鈉以保持體系pH值與步驟(1)相同，電解時間控制在12~24h；(3)然后再用片狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)體系pH在6~10范圍內(nèi)，加0.15份到0.3份次亞磷酸鈉或明膠中的至少一種，繼續(xù)保持體系溫度，攪拌下控制電流在1.0~5.0A范圍內(nèi)電解，電解時間為8~16h。本發(fā)明所提供的方法適用性強(qiáng)，可以直接得到金屬鎳，方法簡便，成本低廉。
文檔編號C25C1/08GK102618882SQ20121010632
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者張義根 申請人:無錫中天固廢處置有限公司