化学镀镍废液处理：节能环保与生态建设的关键

化学镀镍废液处理：节能环保与生态建设的关键

节能环保与生态建设中国&2017年11月第22期总274期随着化学镀镍技术应用范围和生产规模的不断扩大，由此产生的环境问题也愈加严重。化学镀镍溶液老化成为废液时，存在大量的镍离子、亚磷酸钠、次磷酸钠、缓冲剂和稳定剂等化学物质。重金属镍（比重8.9g/cm3）已证实具有致癌、致敏作用，可引起皮肤癌、肺癌和鼻癌等；各种可溶性镍化合物对环境中的生物也有明显的毒性作用；磷也是众所周知的造成水体富营养化的限制因子，废液中的磷若不经处理而任意排放，势必对环境造成严重污染，加剧水体的富营养化。 化学镀镍废液中含有相对昂贵的金属资源镍和磷资源，因此如何有效回收资源、控制甚至消除负面污染因素使得化学镀镍废液的处理和无害化有着现实的意义。1化学镀镍废液概述1.1化学镀镍原理目前广泛使用的以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍溶液在镀过程中发生的化学反应是三个竞争的氧化还原反应：在催化活性表面和足够能量的条件下，水溶液中的次磷酸盐开始脱氢，放出氢原子，被氧化为亚磷酸盐；金属表面吸附初生原子氢同时被活化，镀液中的镍离子吸收氢放出的电子被还原为镍，沉积在镀件表面； 金属表面初生原子氢催化分解次磷酸盐，生成亚磷酸盐和分子氢，同时将次磷酸盐还原为磷；磷与镍共沉淀形成合金层。

1.2化学镀镍溶液的分类化学镀镍溶液按pH值可分为酸性镀液和碱性镀液。一般酸性镀液pH值在4～6之间，碱性镀液pH值一般大于8。碱性镀液一般操作温度较低，主要用于塑料、陶瓷等非金属材料的金属化。按还原剂种类有次磷酸盐、氨基硼烷、硼氢化物和以肼为还原剂的化学镀镍溶液。按温度有高温镀液(85℃～95℃)、中温镀液(65℃～75℃)和低温镀液(50℃以下)。1.3化学镀镍溶液的主要成分化学镀镍溶液的成分多种多样，但一般由主盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、稳定剂、促进剂、光亮剂、表面活性剂等组成。 主盐的作用是提供镍离子，如NiS04·6H2O、Ni()2·4H2O及NiCl2等，常用的是NiSO4·6H2O；还原剂的作用是提供镍离子还原所需的电子，主要的还原剂是次磷酸盐；络合剂，其主要作用是与镍离子形成稳定的络合剂，阻止镍离子与其它阴离子形成沉淀，使镀液失去作用，有效地提高沉积速度，增大镀液的pH范围，提高镀层质量。络合剂一般不参加反应，常用的络合剂有、乳酸、、琥珀酸、乙醇酸、H2MA、酒石酸、氨基酸、DL-丙氨酸等； 缓冲剂的作用是维持镀液的pH值，防止化学镀镍过程中pH值下降，常用的缓冲剂有NaAc；促进剂用来增加次磷酸盐的活性，提高化学镀速度，常用的活化剂有脂肪酸；稳定剂的主要作用是防止镀液的自行分解，常用的稳定剂有含硫的无机和有机物质，部分含氧化合物，重金属离子，含双极性有机阴离子的水溶性有机物质等四种；其它成分还有为降低镀层孔隙率而加入的表面活性剂，为使镀件表面光亮美观而加入的光亮剂等。

1.4化学镀镍废液现状目前化学镀镍工艺大多采用以次磷酸钠为还原剂的镀液。化学镀镍过程中溶液中生成的亚磷酸钠是化学镀镍液老化失效的重要原因。当化学镀镍液中的亚磷酸钠达到一定的质量浓度时，就会与镍离子发生反应生成亚磷酸镍，导致镀层表面亮度下降、产生凹坑，同时也会使化学镀镍液分解。为了防止亚磷酸镍的生成，需要经常在化学镀镍液中加入络合剂。但络合剂过多会降低镀层的沉积速度，还可能影响镀层的质量，因此必须经常更新化学镀镍液。 2 化学镀镍废液处理处置技术目前，化学镀镍废液的处理方法主要有两种：一是将废液回收镍、磷后进一步处理，达到排放标准；二是将化学镀镍废液再生，循环使用。目前行业内采用的较为先进成熟的技术方法有“离子交换氧化法”、“离子交换焚烧法”和“化学氧化-沉淀法”。2.1 离子交换氧化法该法主要由两部分组成，第一部分工艺为离子交换段，主要将镍离子从废液中分离出来，经反冲洗后得到含镍溶液；第二部分工艺主要将除镍后的富磷废液进一步处理，利用氧化技术将亚磷酸、次磷酸等离子氧化沉淀，最终达到环保排放要求。离子交换处理化学镀镍废液是一种深度处理方法，处理效果的关键在于树脂的选择和工艺设计。

离子交换处理含镍废液主要过程为吸附过程和解吸过程。吸附过程：利用螯合树脂的螯合基团与化学镀镍废液中的镍离子形成多配位配合物，将镍离子从废液中转移到树脂上，达到分离的目的；解吸过程：利用体系的酸性与配合物发生反应作者简介：姚宏伟(1979-)，女，汉族，河北迁安人，硕士学位，毕业于英国谢菲尔德大学环境与能源工程专业，在唐山市环保局迁安分局工作。研究方向：环境治理与保护。化学镀镍废液处理方法概述姚宏伟(唐山市环保局迁安分局，河北迁安)摘要：化学镀镍是在不通外加电流的情况下，通过氧化—还原作用在金属件表面沉积一层镍的方法。 用于提高耐蚀性和耐磨性，增加光泽和美观。一般将镀件浸入含镍混合镀液中，在一定的酸度和温度下变化，溶液中的镍离子被还原剂还原为原子并沉积在零件表面，形成细腻光亮的镀镍层。化学镀镍适用于几乎所有金属表面的镀镍。关键词：化学镀镍废液；处理；方法中图分类号：X781文献标识码：A文章号：1671-2064(2017)22-0008-01······转第10页万方数据