化学镀镍废液处理工艺：解决方舱生产中的环保难题

化学镀镍废液处理工艺：解决方舱生产中的环保难题

问题 1

杜

康：化学镀镍废液处理技术研究

技术交流

化学镀镍废水处理技术研究

杜

炕

(中国航天科工集团第二研究院21o

西安

提炼

想

在方舱的研发和生产中，为了达到耐腐蚀和电磁屏蔽的目的，通常采用铝（构件）和钢（构件）作为方舱的外壳。

对零件进行化学镀镍处理，化学镀镍层不但可以提高基体的耐蚀性、耐磨性和焊接性，而且可以提高镀层的结合强度。

品质好，外观漂亮，而​​且能达到很多电镀镍所不能达到的功能。因此化学镀镍工艺一直是我们工艺研究和优化的重点。

关键在于化学镀镍的大量使用必然产生大量的老化废液，废液成分复杂，对环境污染严重，因此，研究

该废液处理工艺具有较高的实用性和环境意义。

关键词

庇护所

化学镀镍

废水处理工艺

介绍

自1995年伦敦会议以来，国际社会建立了

该法实施以来，废液直接排放被严格禁止。

认识到镍离子和各种磷酸根离子都是严重的

这些污染物包括会引起人体过敏的镍离子和致癌的金属离子。

各种磷酸盐不仅大大改善了水溶液的化学和生物性质，

生物的耗氧量（COD、BOD）也会造成水体富营养化，

导致赤潮的发生。

因此化学镀过程产生废液、废气、废渣。

对环境有害的物质必须严格处理，各项指标必须满足

满足国家相关环境保护法规要求后方可排放。

各种化学电镀方法产生的废液有很大差异。

在生产庇护所时，为了实现

为了耐腐蚀和电磁屏蔽的目的，铝（部件）和钢

（零件）采用化学镀镍处理，可以达到电镀镍所不能达到的效果

化学镀镍的大量使用必然会产生大量的

大量的老化废液，由于废液成分复杂，对环境污染严重

因此，生产过程中产生的废液处理是重要的

关联。

化学镀镍废水主要由镍盐、还原剂次磷酸盐及其

氧化产物亚磷酸酯、络合剂（有机酸）、稳定剂、促进剂

和缓冲剂。因此废水处理的重点是镍离子和其他

含有金属离子、次磷酸盐、亚磷酸盐、有机酸等。

化学镀镍废水处理方法综述

一

22

一

由于废液成分复杂，杂质较多，化学镀

镍废液处理是一项艰巨的任务。

不易达到彻底处理的目的，目前采用的方法有化学沉淀法

沉淀、电解、离子交换、催化交换、电渗析、

细菌分解法、氧化法等。电解法是利用电化学氧化还原

反应，使金属离子电化学沉积在阴极表面，从而

电解的优点是可以更彻底地处理废液。

金属离子可以回收利用，缺点是需要专业的电解池系统。

此外，由于废水中金属离子的复杂性和多样性，阴极沉积

它是多种金属的混合物，这也增加了后续使用的难度。

离子交换法是利用离子交换树脂吸附处理废水。

离子交换法的优点是消耗的化学品较少，并且

大容量废液处理效果好，但其缺点是离子交换树脂处理

容量有限，需大量离子交换树脂，投资成本太高。

因此，目前利用离子交换处理废水仅限于少量的稀

废液。化学沉淀法是

在废水中添加沉淀剂、氧化剂或还原剂，有利于

用于沉淀和分解有害物质的添加剂，使其与废水中的有害物质分离

生成不溶性或无害物质，去除废水中的污染

经典的化学沉淀过程是添加石灰乳和

加入烧碱，使废水的pH值达到12。此时，大部分废水

多种金属离子发生复分解，生成碳酸盐和氢氧化物

加入少量氧化剂，能氧化分解

有机物（如添加剂和络合剂）生成水和二氧化碳，减少

添加剂和络合剂与金属离子的结合力使得沉淀完全。

技术交流

掩蔽处和地面设备

付款

问题 1

化学沉淀法的优点是废水处理工艺成熟实用，操作

成本低，缺点是沉淀法产生大量废渣，必须妥善处理

处理并综合利用，否则会造成二次污染。

废渣处理方法包括：与硅酸盐混合烧结砖，低含量污染物

泥浆可用作建筑涂料等。

综上所述，除化学沉淀外，其他工艺

该方法对设备、工艺、所加工药物要求严格，

对于非专业或不连续的废水处理装置，资本成本非常高

因此，根据方舱产品的特点，需要满足废液的要求

排放处理标准还应达到经济可行的目标。

学习沉淀处理技术。

废液处理工艺主要内容及技术指标

3.1

主要处理内容

废水处理的重点是镍离子等金属离子、次磷酸盐

酸盐、亚磷酸盐和有机酸。

优化内容为：

(1)首次使用的沉淀剂种类和用量的选择；

(2)二次沉淀剂种类和用量的选择；

(3)氧化剂的选择及用量的确定。

3.2

废液处理应达到的技术指标

镍离子最高允许浓度为1.0mg/L；

其他金属离子最高允许浓度1.0mg/L；

pH允许排放值为6～9；

BOD最高允许浓度为60mg/L；

COD最高允许浓度为100mg/L；

磷的最大允许浓度为1.0mg/L。

技术方案、关键技术及解决方案

4.1

整体技术方案

化学沉淀法常用的沉淀剂有氧化钙、氢氧化物

钙、氢氧化钠、碳酸钠等。氢氧化钙具有良好的沉降性能

具有良好的污泥脱水性能，但其碱度较低，中和能力较弱。

很难将pH值提高到6以上。在某些情况下，当废水

当量少，想减少沉淀物量时，也可以考虑用氢氧化钠

和碳酸钠作为中和剂，但成本较高，一般很少使用。

氧化钙的用途最广，它能同时起到中和和混凝的作用。

价格便宜，来源广泛，处理效果好，几乎所有重金属

因此，其已成为国内外主要的治疗方法。

金属废液的主要中和沉淀剂。

为了实现既环保又经济的废液处理方法，

比较成熟的化学沉淀法是先加入廉价易得的

生石灰的加入量应足够过量，有利于提高溶液的pH值。

节省烧碱用量和充分沉淀金属离子很重要。

但生石灰碱度低，中和能力有限，不能达到

沉淀金属离子所需的高 pH 值需要添加苛性钠

进一步提高废液的pH值，以便金属离子充分沉淀。

废水中含有大量的有机物（如添加剂、络合剂）。

为了将有机物分解成无污染的水和二氧化碳，通常

该方法是通过加入氧化剂，将有机物氧化分解（氧化剂

要求不仅要有较高的氧化能力，而且不能产生二次

反应后的清液经分析，达到国家废物

水达标排放或稀释后可达到国家废水排放标准。

4.2

工艺优化涉及的关键技术或技术难点

关键技术及难点技术：

（1）计算沉淀剂的理论用量，估算沉淀剂的实际用量

剂量;

（2）计算二次沉淀剂的理论用量，估算二次沉淀

药剂的实际用量；

（3）选择氧化剂种类，计算氧化剂的用量；

（4）分析处理后废水中金属离子浓度；

（5）进一步完善废液处理工艺，实现国家废液

排放标准要求。

4.3

解决方案

4.3.1

由于废水中金属离子成分复杂多样，不能

一

若要分析测试各金属离子的浓度，只需对总金属离子进行测试即可。

金属离子的浓度或镍离子与其他金属离子的总浓度，因此

计算出的生石灰理论用量不够准确，只能作为实际

实际用量为参考值，准确用量需根据实际结果确定。

应在实验室内进行一系列沉淀剂用量的对比实验。

4.3.2

由于烧碱价格相对较高，其

但为了保证金属离子充分沉淀，达到预期的

pH值，应使用过量的烧碱，因此应通过实验确定

烧碱适量。

4.3.3

加入氧化剂有两个作用：第一，

首先，它被氧化分解成CO和H2O；其次，它被用来制造次磷酸钙和

亚磷酸钙被氧化为亚磷酸钙和磷酸钙，充分沉淀含磷

酸根离子。由于亚磷酸钙在室温下不溶解，因此磷酸钙

溶解度仅为0.0025，而次磷酸钙的溶解度却高达16.7。

4.3.4

利用分光光度法和化学滴定实验对废液进行分析。

4.3.5

根据浓度分析结果，对处理后的废水进行稀释，以达到

国家污染物排放标准。

一

23

—