化学镀镍废液再生方法：亚磷去除剂与结晶温度的关键作用

化学镀镍废液再生方法：亚磷去除剂与结晶温度的关键作用

技术特点：

1、一种化学镀镍废液再生方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤1：向废液中加入除磷剂，除磷剂的用量为废液中磷含量的2～6倍；

步骤2：向废液中加入硫酸，调节废液pH值为2.5-4.5；

步骤3：过滤液体，得到清澈的液体；

步骤4：将所得澄清透明溶液在-2℃至-10℃温度下结晶；

第五步：过滤结晶液。

2.根据权利要求1所述的化学镀镍废液再生方法，其特征在于：所述除磷剂包括0～2重量份的无水硫酸铝、0～2重量份的氧化镁和0.01～2重量份的硫酸铁。

3.根据权利要求2所述的化学镀镍废液再生方法，其特征在于：所述的硫酸铁为无水硫酸铁或九水硫酸铁。

4.根据权利要求2所述的化学镀镍废液再生方法，其特征在于：所述除磷剂还包括0～2重量份的硫酸镁和0～2重量份的碳酸氢钠。

5.根据权利要求1所述的化学镀镍废液再生方法，其特征在于：步骤2中调节好废液pH值后，搅拌0.5～3.5小时，然后过滤。

6.根据权利要求1所述的化学镀镍废液再生方法，其特征在于：步骤5中结晶的时间是0.5～2小时。

7.根据权利要求1所述的化学镀镍废液再生方法，其特征在于：还包括步骤6：将过滤后的镀液按照化学镀镍的需要进行配制，得到符合化学镀镍需要的再生镀液。

8.根据权利要求7所述的化学镀镍废液再生方法，其特征在于：步骤6中，加入化学镀镍专用的补充添加液，调节镀液，使镀液中镍含量达到5-6g/l，次磷酸盐含量为8-12g/l。

9.根据权利要求8所述的化学镀镍废液再生方法，其特征在于：化学镀镍专用补充添加剂溶液中的镍盐为硫酸镍，次磷酸盐为次磷酸钠。

技术摘要

本发明公开了一种化学镀镍废液的再生方法，该方法包括：首先向废液中加入相当于废液中磷含量2～6倍的除磷剂，然后加入硫酸调节废液pH值为2.5～4.5，过滤得到清液，在-2℃～-10℃温度下结晶，清液经过滤结晶后即可再生使用。本发明工艺操作方法简单，对设备无特殊要求，可应用于实际生产，实现在线循环再生，达到不倒槽连续生产的效果，充分利用化学镀镍原料，减少危险废弃物的排放，降低化学镀镍成本。

技术研发人员：王磊； 周文晖； 刘振兴叶小兵周建

受保护的技术用户：

技术开发日：2019.11.01

技术发布日期：2020.04.07

本发明涉及废液处理技术领域，具体涉及一种化学镀镍废液的再生方法。

背景技术：

与电镀技术相比，化学镀镍不需要外加电流，镀层均匀，耐磨性好，强度高，广泛应用于汽车工业、电子工业、精密机械、航空、船舶、化工、日用五金等领域。但现有的化学镀镍溶液使用寿命一般仅为6～8个循环，且报废镀液中总磷、COD及重金属严重超标，处理困难，使得化学镀镍成本高，资源浪费严重。为了解决这些问题，必须研究化学镀镍废液的再生方法，最大限度地发挥镀液中各种资源的利用价值，减少化学镀镍废液的排放。

该专利是在废电镀液中添加氯化钙或醋酸钙等可溶性钙盐，与镀液中的亚磷酸盐生成沉淀，通过过滤除去，达到镀液再生的目的，但此方法对于亚磷酸盐的去除率较低，同时损失较多的镍和次磷，并且会大量引入和富集钙离子和氯离子，使镀液性能恶化；专利CN2是先将废电镀液高温浓缩，再低温冷却，结晶出硫酸钠和亚磷酸盐，但此方法只能去除镀液中的硫酸钠，对亚磷酸盐的去除效果不大，且浓缩成本较高； 专利CN2首先利用电渗析去除镀液中的钠离子并形成次磷酸根、亚磷酸根、硫酸根等阴离子浓缩液，再通过添加可溶性钙盐去除阴离子浓缩液中的亚磷酸根沉淀，最后通过阳离子交换树脂去除多余的钙离子，制备浓缩液并重复使用。此方法虽然基本可以达到全资源再利用的效果，但工艺繁琐、成本高、系统维护困难，难以应用于实际生产。

对于化学镀镍废液，传统的再生工艺存在一些亟待解决的问题：

1）其他离子会大量进入并积累；

2）无法从废电镀液中除去磷；

3）工艺复杂，难以在实际生产中应用；

4）成本太高。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种化学镀镍废液的再生方法，该方法可以高选择性地去除化学镀镍废液中的磷和硫酸钠，且操作简单、成本低廉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种化学镀镍废液的再生方法，具体步骤如下：

步骤1：向废液中加入除磷剂，除磷剂的用量为废液中磷含量的2～6倍；

步骤2：向废液中加入硫酸，调节废液pH值为2.5-4.5；

步骤3：将液体过滤得到清液，向废液中加入除磷剂发生化学反应生成亚磷酸盐沉淀，通过过滤去除亚磷酸盐沉淀；

步骤4、将所得清液在-2℃至-10℃温度下结晶，晶体为硫酸钠晶体；

第五步：过滤结晶液。

作为本发明的进一步改进，所述除磷剂包括0～2重量份的无水硫酸铝、0～2重量份的氧化镁和0.01～2重量份的硫酸铁。

作为本发明的进一步改进，所述硫酸铁为无水硫酸铁或九水硫酸铁，可根据各自的硫酸铁含量进行计算。

作为本发明的进一步改进，所述除磷剂还包括0～2重量份的硫酸镁和0～2重量份的碳酸氢钠。

作为本发明的进一步改进，在步骤2中，将废液的pH值调节好后，搅拌0.5～3.5小时，然后进行过滤。

作为本发明的进一步改进，步骤五中结晶的时间是0.5～2小时。

作为本发明的进一步改进，还包括步骤六：将过滤后的镀液根据化学镀镍的需要进行配制，得到符合化学镀镍需要的再生镀液。

作为本发明的进一步改进，所述第六步中，加入专用于化学镀镍的补充添加剂溶液，调节镀液中镍含量为5-6g/l，磷含量为8-12g/l。

作为本发明的进一步改进，化学镀镍专用补充添加剂溶液中的镍盐为硫酸镍，次磷酸盐为次磷酸钠。化学镀镍专用补充添加剂溶液中除了镍盐和次磷酸盐外，还包括一些配套的络合剂、稳定剂、光亮剂等。在电镀过程中，随着镀液中物质的消耗，通过补充补液使镀液达到化学镀镍的要求。

本发明的有益效果是：本发明采用除磷剂，通过碱调沉淀结晶工序，除磷剂中各组分几乎全部去除，生成的亚磷酸盐纯度高，可进一步作为其他行业的原料。除磷剂选择性极高，在酸性条件下能与磷发生特定的化学反应，生成不溶性亚磷酸盐沉淀，从而完全去除镀液中的磷，且不损失镀液中的次磷。本发明的工艺操作方法简单，对设备无特殊要求，可应用于实际生产，实现在线回收再生，达到不倒槽连续生产的效果，充分利用化学镀镍原料，减少危险废弃物排放，降低化学镀镍成本。

详细方法

实施例：一种化学镀镍废液的再生方法，具体步骤如下：

步骤1：将0～2重量份的硫酸铝、0～2重量份的氧化镁和0.01～2重量份的硫酸铁混合制成的除磷剂加入废液中，除磷剂的用量为废液中磷含量的2～6倍；

步骤2：向废液中加入硫酸，调节废液pH值为2.5-4.5；

步骤3：搅拌镀液0.5至3.5小时

步骤4：过滤液体，得到清澈的液体；

步骤5、将所得清液在-2℃至-10℃温度下结晶0.5至2h；

第六步：过滤结晶液；

步骤7、根据化学镀镍的需要，加入化学镀镍专用补充液，配制再生镀液，使镀液中镍含量达到5-6g/l，二次磷含量为8-12g/l。

所述硫酸铁为无水硫酸铁或九水硫酸铁。

除磷剂中还添加0-2重量份的硫酸镁和0-2重量份的碳酸氢钠，混合均匀。

除磷剂按照下表1或表2混合配制：

表格1

表 2

实施例1：

某化学镀镍液，在温度90℃，pH=4.8的条件下，正常使用时镀速为3min/μ，经过8次循环后，镀速下降为7min/μ，镀液中磷含量已高于60g/l，镀液处于严重老化状态，此时镀液其它指标为：镍含量5.22g/l，磷含量10.29g/l。

镀液再生处理：加入300g/l除磷剂，调节pH为4.5，搅拌2.5小时，然后过滤，将过滤后的清液在-5℃下结晶1.5小时，过滤后得到再生镀液，镀液中磷已降至1g/l以下，镍含量维持在5.17g/l，二次磷含量维持在9.89g/l。加入化学镀镍专用补充液，适当调配，使镀液中镍含量达到5g/l，二次磷含量达到8g/l，再在温度90℃、pH为4.8的条件下施镀，沉积速度恢复为3.5～4.0min/μ，镀层结合力、光亮性、耐腐蚀性均不受影响。

实施例2：

某化学镀镍液，在温度90℃，pH=4.8的条件下，正常使用时镀速为3min/μ，经过8次循环后，镀速下降为7min/μ，镀液中磷含量已高于60g/l，镀液处于严重老化状态，此时镀液其它指标为：镍含量5.22g/l，磷含量10.29g/l。

镀液再生处理：加入120g/l除磷剂，调节pH为2.9，搅拌2小时，然后过滤，将过滤后的清液在-4℃下结晶1小时，过滤后得到再生镀液，此时溶液中的磷已降至30g/l以下，镍含量维持在5.2g/l，二次磷含量维持在10.02g/l。加入化学镀镍专用补充液，适当调配，使镀液中镍含量达到6g/l，二次磷含量达到12g/l，再在温度90℃、pH为4.8的条件下施镀，沉积速度恢复为4.0～4.5min/μ，镀层结合力、光亮性、耐蚀性均不受影响。

实施例3：

某化学镀镍液，在温度90℃，pH=4.8的条件下，正常使用时镀速为3min/μ，经过8次循环后，镀速下降为7min/μ，镀液中磷含量已高于60g/l，镀液处于严重老化状态，此时镀液其它指标为：镍含量5.22g/l，磷含量10.29g/l。

镀液再生处理：加入180g/l除磷剂，调节pH为3.1，搅拌3小时，然后过滤，将过滤后的清液在-6℃下结晶2小时，过滤后得到再生镀液，此时镀液中磷已降至15g/l以下，镍含量维持在5.21g/l，二次磷含量维持在9.98g/l。加入化学镀镍专用补充液，适当调配，使镀液中镍含量达到5.5g/l，二次磷含量达到10g/l，再在90℃、pH为4.8的条件下施镀，沉积速度恢复为3.8～4.2min/μ，镀层结合力、光亮性、耐蚀性均不受影响。