电镀污泥中镍的回收技术研究

电镀污泥中镍的回收技术研究（精选2篇）

电镀污泥中镍的回收技术研究 第1篇

电解法回收化学镀镍废液中镍的研究

采用电解法回收化学镀镍废液中的重金属镍.研究了直流电解pH值,温度,搅拌,电流密度,电解时间等因素对Ni2+回收率的影响,比较了脉冲电源和直流电源作为电解废液电源对Ni2+回收率和电能消耗的`影响.结果表明,废液pH值调为7,电流密度8.0 mA/cm2,电解温度为60 ℃,搅拌,直流电解2 h,Ni2+浓度从4.47 g/L降到0.048 g/L,Ni2+的回收率为98.93%,电流效率为40.40%,能耗为5.88 kW・h/kg Ni2+.采用脉冲电源电解可使能耗降低12.93%.

作 者：叶春雨 黄雪莉 刘贵昌 宫成云 袁斌  作者单位：叶春雨,黄雪莉(新疆大学化学化工学院,新疆,乌鲁木齐,830046)

刘贵昌,宫成云(大连理工大学化工学院,辽宁,大连,116012)

袁斌(大连东泰产业废弃物处理有限公司,辽宁,大连,116012)

刊 名：辽宁化工 英文刊名：LIAONING CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)： 38(8) 分类号：X781.1 关键词：化学镀镍废液   电解法   重金属镍   回收率   脉冲电源   电能消耗  

电镀废水中镍的回收和利用 第2篇

关键词：电镀废水,镍离子,化学沉淀法,回收工艺,润滑油,添加剂,废水处理

电镀是利用电化学的方法对金属和非金属制品的表面进行装饰、防护及获取某些新的性能的一种工艺过程,在国民经济各领域中被广泛应用[1]。然而电镀厂每年要排放大量的电镀废水,据资料记载,年排放量达4×109 m3以上,大致占全国工业废水排放总量的20%,占全国工业与城市生活废水排放总量的10%[2]。由于电镀废水中含有自然界中不能降解的重金属离子,如不处理就直接排放,将对自然水体、生态环境和人类造成极大危害[3]。目前电镀含镍废水的处理方法主要有化学沉淀法、电化学处理法、氧化还原处理法、生物处理法和膜分离技术等[4,5]。润滑油抗磨减摩添加剂可通过在摩擦表面形成抗磨膜,降低剪切应力,提高承载能力[6,7]。将电镀含镍废水回收产物作为润滑油添加剂,是对该废水进行资源化利用的有效途径。

本工作采用化学沉淀法回收电镀含镍废水中的Ni2+,研究了电镀含镍废水中Ni2+的回收工艺和各因素对回收效果的影响,为电镀含镍废液的回收、利用及环境保护提供研究基础,也为今后的进一步实验研究和工业推广应用提供参考。

1 实验部分

1.1 废水水质

实验用废水取自某电子电镀镍生产企业排放的电镀废水。废水主要成分为ρ(Ni2+)1.75 g/L,ρ(H3BO3) 0.508 8 g/L,ρ() 191.7 mg/L,ρ(Cl-)2.023 5 g/L,pH 1.5～2.0。

1.2 试剂和仪器

实验用试剂均为化学纯。

国华JJ-1型精密增力电动搅拌器:常州国华电器有限公司;unico7321型紫外分光光度计:尤尼柯(上海)仪器公司;电子恒温水浴加热器:金坛市金华仪器厂;四球摩擦磨损试验机:济南试金集团。

1.3 实验方法

一定温度下,在50 mL Ni2+质量浓度为1 750.00 mg/L的废水中加入一定量浓度为0.1 mol/L的NaOH溶液和质量分数为5‰的絮凝剂,搅拌一定时间后静置1 h,过滤,测定滤液中的剩余Ni2+质量浓度[8,9]。滤饼即为回收产物Ni(OH)2。

向润滑油中加入分散剂油酸和一定量的回收产物Ni(OH)2,机械搅拌并超声分散,通过四球摩擦磨损试验机进行润滑油的摩擦磨损性能研究。

1.4 分析方法

电镀含镍废水中Ni2+质量浓度的测定方法见文献[10]。

2 结果与讨论

2.1 絮凝剂种类对回收工艺的影响

分别以聚丙烯酸钠、聚丙烯酰铵、聚乙烯醇为絮凝剂,考察絮凝剂种类对Ni2+回收工艺的影响。当静置时间为15 min时,以聚丙烯酸钠为絮凝剂的废水上层已经澄清;静置25 min时,以聚丙烯酰铵为絮凝剂的废水上层澄清。由此可见,3种絮凝剂中聚丙烯酸钠的絮凝效果最好、聚丙烯酰铵次之、聚乙烯醇最差。以下实验均以聚丙烯酸钠为絮凝剂。

2.2 NaOH溶液加入量对剩余Ni2+质量浓度的影响

在反应温度为30℃、废水pH为12、搅拌转速为400 r/min、搅拌时间为10 min的条件下,NaOH溶液加入量对剩余Ni2+质量浓度的影响见图1。由图1可见:随NaOH溶液加入量的增加,废水中剩余Ni2+质量浓度不断减少;当NaOH溶液加入量为70 mL时,剩余Ni2+质量浓度趋于平衡。

2.3 废水pH对剩余Ni2+质量浓度的影响

在反应温度为30℃、NaOH溶液加入量为70 mL、搅拌转速为400 r/min、搅拌时间为10 min的条件下,废水pH对剩余Ni2+质量浓度的影响见图2。由图2可见:随废水pH的升高,剩余Ni2+质量浓度不断减少;当废水pH为12～13时,剩余Ni2+质量浓度基本稳定。

2.4 反应温度对剩余Ni2+质量浓度的影响

在废水pH为12、NaOH溶液加入量为70 mL、搅拌转速为400 r/min、搅拌时间为10 min的条件下,反应温度对剩余Ni2+质量浓度的影响见图3。由图3可见,随反应温度升高,剩余Ni2+质量浓度逐渐减少。但随反应温度的升高,一方面反应的能耗将会增大;另一方面,从回收工艺的难易程度看,温度升高会增加工艺的难度。因此,实验选择反应温度为30℃。

2.5 搅拌转速对剩余Ni2+质量浓度的影响

在反应温度为30℃、废水pH为13、NaOH溶液加入量为70 mL、搅拌时间为10 min的条件下,搅拌转速对剩余Ni2+质量浓度的影响见图4。由图4可见:随搅拌转速的增加,剩余Ni2+质量浓度先降低再大幅度升高;当搅拌转速为1 250 r/min时,剩余Ni2+质量浓度最低。

2.6 搅拌时间对剩余Ni2+质量浓度的影响

在反应温度为30℃、废水pH为13、NaOH溶液加入量为70 mL、搅拌转速为1 250 r/min的条件下,搅拌时间对剩余Ni2+质量浓度的影响见图5。由图5可见:随搅拌时间的延长,残余Ni2+质量浓度不断降低;搅拌时间为2 min时,废水中Ni2+质量浓度从最初的1 750.00 mg/L降至0.75 mg/L,低于GB8978-1996《污水综合排放标准》(1 mg/L),并且Ni2+去除率达99.95%。

2.7 回收产物的应用

基础油(未加任何纳米粉末的润滑油)的摩擦系数为0.095 54。Ni(OH)2加入量(占润滑油的质量分数,下同)对摩擦系数的影响见图6。由图6可见:随Ni(OH)2加入量的增加,润滑油的摩擦系数逐渐减小;当Ni(OH)2加入量为0.5%时,加入Ni(OH)2的润滑油比基础油的摩擦系数减小14.7%;当Ni(OH)2加入量为0.9%时,摩擦系数减小了26.1%;当Ni(OH)2加入量为1.3%时,摩擦系数减小了31.7%。由此可见,Ni(OH)2的加入大大减小了润滑油的摩擦系数。

Ni(OH)2加入量对磨斑直径的影响见图7。实验用钢球均经过石油醚超声清洗。由图7可见:随Ni(OH)2加入量的增加,磨斑直径先减小后变大;当Ni(OH)2加入量为0.9%～1.1%时,磨斑直径最小,此时润滑油的抗磨性能最佳;继续增加Ni(OH)2的加入量,磨斑直径开始增大。其原因可能是因为单位体积润滑油中过多的Ni(OH)2在摩擦过程中容易聚集成比较大的颗粒,不能起到填补磨损表面的作用,并与摩擦表面产生摩擦,充当了磨粒,从而增加了钢球间的摩擦,使得磨斑直径增大[11,12]。综上所述,回收产物Ni(OH)2的加入可有效改善润滑油摩擦磨损性能,Ni(OH)2的最佳加入量约为1.1%。

3 结论

a)回收电镀含镍废水中Ni2+的最佳工艺条件为:反应温度30℃,废水pH 12～13,NaOH溶液加入量70 mL,以聚丙烯酸钠为絮凝剂,搅拌转速1 250 r/min,搅拌时间2 min。采用该工艺,废水中Ni2+质量浓度由最初的1 750.00 mg/L降至0.75 mg/L,达到GB8978—1996《污水综合排放标准》,且Ni2+去除率达到99.95%。

b)将回收产物Ni(OH)2用作润滑油添加剂可有效改善润滑油的摩擦磨损性能。随Ni(OH)2加入量的增加,润滑油的摩擦系数持续减小,磨斑直径先减小后变大。润滑油中回收产物Ni(OH)2的最适当加入量为1.1%。

参考文献

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[3]魏先勋.环境工程设计手册.长沙:湖南科学技术出版社,1992.83-85

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[11]张振忠,高建卫,殷波等.金属纳米复合粉体改善润滑油的摩擦磨损性能研究.润滑与密封,2006,25(5):81-83