化学镀镍废液处理方法探讨：丢弃法与回收法的比较

化学镀镍废液处理方法探讨：丢弃法与回收法的比较

邵鹏程（兰州）化学镀镍废液中存在镍络合物，废液直接排放会造成环境污染。本文着重介绍了化学镀镍废液的处理方法，同时对化学镀镍废液的回收方法（催化还原法、离子交换法、镀液再生法）进行了简要论述。关键词：化学镀镍废液；环境保护；中和；回收。中图分类号：X78。文章编号：（2003）ina).hod。随着化学镀镍技术应用范围的不断扩大，化学镀废液的处理也越来越受到重视。

由于镍是永久性污染物，能在生物体和人体中蓄积，威胁人体健康，国家对含镍废水的排放有严格的规定，镍含量必须小于1.0mg/m3。化学镀镍不同于电镀，化学镀中镀液中镍离子浓度仅为4-6g/m3，镀液中不含有毒络合剂，而电镀所用镀液中镍含量为50-60g/m3，其漂洗水中镍含量很高，镀液中一般还加入一些氰化物等有毒络合剂。但化学镀的槽周转次数比电镀多，因此对含镍废水，废镀液的处理尤为重要。目前，含镍废水的处理方法有两种，一种是丢弃法，一种是回收法。工业上一般采用丢弃法，回收法正在积极探索和试验中。 废料来源含镍废水有两种，一种是清洗工件的漂洗水，一种是报废的化学镀液，此外还有废水处理产生的一些废酸碱和污泥。漂洗水占化学镀镍工业实验的大部分，每台大型设备约20吨，分为热水和冷水。热水中镍含量很低，小于1mg/m3，pH值呈中性，可直接排放。冷水是工件离开镀槽的第一道工序，镍含量稍高，操作步骤必须严格，否则会将过多的镀液带入水箱，造成镍含量超标，给后续处理带来不便。此工序的操作要求是迅速倒出工件中的镀液，同时进行额外的冲洗，尽量将剩余的镀液冲入镀槽中。

实践证明，此法可使冷水中镍含量控制在100~300mg/L左右，漂洗水中除镍外还含有微量的酸和碱，pH值为中性。 COD值在50~60mg/之间，符合国家环保要求（国家二级企业排放标准为150mg/），电镀过程中不断降低镍浓度，通过添加镀液进行重复电镀，经过4~5个循环后，镀液即可报废，此时镀液中镍含量小于2g/。针对此镀液采取的处理步骤为：预处理用石灰中和加石灰乳处理稀释调整pH值腐蚀防护值，分析排放。下面说明一下预处理化学镀液中含有螯合剂，镀液中的镍是以络合物的形式存在的，为了使其达到国家排放标准，需要经过反复多次的沉淀，沉淀的用量也很大，只有破坏了络合物和一些干扰反应过程的有机物后，镍才会大量沉淀出来，所以沉淀前必须做预处理。 常用的方法是向镀液中加入双氧水，然后升温到近80℃(或直接在热槽中通入双氧水)，此时镀液发生剧烈反应，随之产生大量沉淀，有机物被破坏，镍浓度也随之降低。石灰中和将预处理产生的沉淀排入污泥池，预处理后的废液用泵打入中和池。用烧碱或废碱将废液pH值调节至9-10，加入石灰及部分絮凝剂，使大部分Ni以Ni(OH)形式沉淀下来，经污泥管排入污泥池。

稀释：用漂洗水稀释上述废液，稀释水的用量根据镍含量而定。二次中和排放：稀释后的废液镍浓度较低，一般在50~300mg/h之间。此时用石灰乳进行二次中和，辅以絮凝剂，溶液中镍含量即可达到国家排放标准。沉淀物和剩余石灰排入污泥池，剩余清液用废酸调节至中性pH值，分析排放。需要注意的是，此处理程序是因为每次报废电镀液镍含量不一样，络合剂的用量也不一样，所以在做中和沉淀时，一定要做沉淀实验，找出最佳工艺参数，然后再进行放大操作，这样效果更加理想。 例如镍石灰乳，絮凝剂013g/份，含量100mg/份，絮凝剂1.4g/份，加热至八成液留900ml，镍含量1147g/份，除去沉淀，加石灰15g，絮凝剂5g，搅拌静置二日，镍含量440mg/份，90ml石灰乳，搅拌静置二日，镍含量降至约30-80g污泥。采用的方法是干化深埋。也可综合利用，与硅酸盐材料混合烧结成砖，浇筑混凝土等。镍是一种用途广泛的贵重金属，单纯取出丢弃是浪费，最好回收再利用。由于目前污水排放量少，且间歇性，废水处理周期长。 如果以后处理量增加，需要连续污水处理的话，还需要考虑增加设备，比如液固分离器等。污水处理的关键是控制污水的总量。

因此对镀液的保养和爱护，延长其使用寿命，减少槽周转次数就显得尤为重要，管理操作步骤有待进一步完善。回收方法的探索针对中和法的不足，我们在实验室对回收方法进行了初步的探索。在废镀液中定量加入氯化钯，或人为改变某些条件，诱导镀液分解，镀液中的镍离子就会转化成镍原子而析出。此方法可回收60%～90%的镍，经沉降分离后可重复利用。用中和法处理剩余的废液就容易得多，可以减少操作步骤和污泥量。但此方法在沉积镍原子的同时，还会在镀槽壁上沉积Ni2P镀层，不易清除，从而影响下次电镀的质量，给新镀液带来不稳定因素。另外氯化钯的价格也比较高。 虽然其在回收镍方面有很好的效果，但是镍本身不易回收，因此该方法成本较高，有待进一步研究。催化还原法实验过程如下：取，回收金属镍1.65g，回收率为64%。用中和法处理剩余镀液：向剩余的500ml中加入25g石灰，镍离子浓度为15.66mg/L。离子交换法在实验室中利用树脂处理含镍废水，控制一定的流速，可将原废水镍含量由271.6mg/L降至150mg/L，达到国家排放标准。由于时间仓促，树脂再生后生成的硫酸镍中镁含量较高，是否会影响回用还有待证实。另外，离子交换法需要的设备较多，树脂用量较大，如果用于工业，投资将非常大。黄江伟等：化学镀镍废液裂纹的处理方法。 此时罐内液体也会同时被吸走（如果再送回锅炉，危害就更大了），因此应选用耐腐蚀性能好、壁厚较厚的无缝管，使用前要经过高压试验。

废弃物管理 废弃物处理设备的操作人员必须经过业务培训，建立必要的操作制度和可行的工艺流程，每次处理都要有书面记录。处理后的污水必须经检验合格后才能排放。 合理的工艺布局 电镀车间工艺布局设计中，含铬、含氰、酸性、碱性污水的排放应分开进行，工艺设备应间隔一定的距离，避免操作时相互影响，造成溶液失效和安全事故。应考虑地面、沟渠的流向，加强溶液维护。为保证溶液的正常运行，必须做好溶液维护，防止失误。因为一旦出现溶液失效，往往很难挽救，只好将溶液丢弃，这样会造成污染。 清洁生产是文明生产的重要组成部分，它体现了企业的管理水平和潜力，电镀企业完全可以从大处着手，从小处做起，逐步实现清洁生产。 这样做既符合环保的需要，又提高了企业的市场地位，是一项很有意义的工作。（转自第405号《镀液再生方法》）化学镀液报废的主要原因是亚磷酸钠和硫酸钠反应产物的积累，如果能将这些副产物除去，而保留其中的有效成分，如镍、螯合剂等用于二次化学镀，不但可以节省大量的资金，而且可以减少废水的排放。这方面的文献有很多，如在镀液中加入FeCl去除亚磷酸钠；用离子交换与沉淀、液固分离相结合的方法去除亚磷酸钠和硫酸钠；甚至在镀槽旁建一个旁路系统，不断去除副产物，无限延长镀液的使用寿命。

但这些方法都有各自的局限性：有的工艺比较复杂，有的会破坏镀液的有效成分，有的则只能在镀液中副产物含量较高时才可操作。虽然回收方法的研究尚处于起步阶段，但我们认为它是一种综合利用资源、保护环境、更合理处理废镀液的好方法，也是今后努力的方向。参考文献：郝建平，闫卫星，等.化学镀镍-磷工程技术研究南京：2000.18.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000.204.电镀与环保，1995.18～19. 欢迎订阅2004期《腐蚀科学与防护技术》 《腐蚀科学与防护技术》为国家核心学术期刊，由中国科学院金属研究所主办，金属腐蚀与防护国家重点实验室、国家金属腐蚀控制工程技术研究中心承办。创刊于1989年，现已成为《中国科技论文统计期刊》，被国内外检索期刊引用和收录。主要刊登金属腐蚀与防护领域的创新性研究报告、综述、技术报告、研究简报、失效分析、经验交流等稿件，适合科研、教学、工程技术人员阅读参考。本杂志为国内版双月刊，年刊价54.00元。邮编：8264