电镀污泥中重金属镍的回收应用研究：无害化处理与资源化利用

电镀污泥中重金属镍的回收应用研究：无害化处理与资源化利用

【摘要】：随着电镀行业的快速发展，产生的电镀废水越来越多。电镀污泥是电镀废水处理后产生的固体废物，含有多种重金属元素，固体废物直接填埋不仅破坏环境、危害人体健康，而且造成巨大的资源浪费。由于镍电镀具有高均匀性、高耐磨性、高耐腐蚀性等优点，在工业生产中得到广泛的应用。在我国《国家危险废物名录》（环发[1998]89号）47种危险废物中，含镍电镀污泥被列为第17类危险废物，其无害化处理和资源化利用是目前备受关注的焦点。本文以某企业在镁铝合金镀镍过程中产生的含镍电镀污泥为原料。 基于电镀污泥中重金属资源回收利用、实现污泥无害化处理的原理，对电镀污泥中重金属镍的回收利用及应用进行了研究，提出了两种处理含镍电镀污泥的有效工艺：一是制备氯化镍回收利用作为镀镍原料；二是制备含镍、含铜的Ni/Cu//ZrO_2复合陶瓷，通过金属镍和铜实现陶瓷增韧。本文首先研究了含镍电镀污泥的成分及酸碱性。结果表明：①电镀污泥呈弱碱性，pH值为8。②电镀污泥中镍的质量百分比为11.77%，其次是铜的含量，且大部分以氧化物的形式存在。采用选择性分离法制备氯化镍。用碳酸氢铵选择性浸出污泥中的镍离子和铜离子，形成络合离子进入溶液。 该溶液用盐酸滴定，以硫代乙酰胺为选择性沉淀剂，将铜离子析出，得到氯化镍溶液。经蒸发结晶得到氯化镍晶体，纯度可达95.36%，镍的回收率可达92.5%。制备出的氯化镍符合国家电镀行业的要求，可作为镀镍过程中的电解液和镍阳极活化剂使用。鉴于污泥中Ni含量较高，Cu、Al含量也较高。本文采用共沉淀复合前驱体-水热反应法制备出Ni/Cu//ZrO_2复合粉体，不仅回收了镍，还回收了铜和铝，镍的回收率高达95.5%。 烧结后ZrO_2基复相陶瓷Ni/Cu//ZrO_2的断裂韧性KIC为8.52 MPa·m~(1/2),抗压强度σ_c为51 MPa,分别是纯ZrO_2陶瓷的2.54倍和1.5倍,ZrO_2陶瓷得到了金属Ni和Cu的增韧。