电镀行业中,常用的镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀银、镀金和镀锡,其中镀锌占45%-50%,镀铜、镍、铬占30%,其他约占20%。
电镀工业已经成为我国重要的加工行业之一,电镀是利用电化学的方法对金属和非金属表面进行装饰、防护及获取某些新性能的一种工艺过程。据粗略估计,全国现有15000家电镀生产厂,企业规模普遍偏小,技术水平低,而且设备较为陈旧,生产过程中产生大量的电镀废水以及电镀污泥。电镀废水涉及到各种重金属离子,毒性较大,对人类危害极大,因此,必须经过处理消除污染。
那么,电镀废水该如何处理呢?以电镀镍废水为例,我们可以采用溶剂萃取法处理,除去废水中的重金属成分镍,并回收再利用。
1、镍萃取
经过实验,得出萃取较佳的工艺条件为:废液的pH为6.1,P204浓度为2.0mol·L-1,皂化率为25%,相比为2∶1,室温(15-30℃) 反应,平衡时间取1min。按照上述工艺条件用P204一煤油作为萃取剂,用天一萃取新型CWL-M离心萃取机配强化传质-分离装置作为萃取分离设备,经过三级逆流萃取,能有效提取化学镀镍废液中的Ni2+,萃取率达96%以上。
2、镍的反萃取工艺条件
要把镍从富镍有机相中反萃取出来,反萃取剂硫酸的浓度,经全面考察试验结果,得出反萃取的较佳的工艺条件为:反萃取剂硫酸的浓度为1mol·L-1,相比(O/A) 为1.5:1,反萃取时间为1min,经新型CWL-M离心萃取机一级反萃取后,反萃取率达100%。此时反萃取液中Ni2+的浓度达到5.07g·L-1.4.
3、P204的再生
对反萃取后的P204进行萃取率等性能的检验,结果发现,再生P204与新鲜P204性能完全一样,可以循环使用。
4、镍的综合利用
向含镍的反萃取液中加入40%NaOH至pH>10, 产生Ni(OH)2沉淀, 抽滤,用蒸馏水洗涤沉淀3-4次,至洗涤液pH为7-7.5,已无NH4+存在后,抽滤,往滤饼中加入1:1的H2SO4溶解,浓缩,过滤除杂,最后进一步浓缩滤液,冷却析出晶体:40-50℃烘干即得NiSO4·6H2O成品, 对产品进行检验, 结果优于工业级硫酸镍的技术指标要求。
5、结论
用P204作萃取剂萃取化学镀镍废液中的镍,萃余液用硫酸反萃取,生产工业级硫酸镍:方法简单,操作简便,萃取剂可循环使用,成本低,且达到了治理环境、废物利用的目的。