探索化学镀镍废液再生方法：电渗析法与亚磷酸盐转化研究

探索化学镀镍废液再生方法：电渗析法与亚磷酸盐转化研究

概括：

以次磷酸盐为还原剂的化学镀镍因其耐磨耐腐蚀性能好、镀层厚度均匀等特点，被广泛应用于各个工业领域。但现阶段化学镀镍溶液的使用寿命一般不超过十个循环，这使得化学镀镍的成本较高。废液如果不进行处理直接排放，废液中的有害物质会污染环境，破坏生态平衡，废液中含有的有用物质也会造成资源浪费。本项目从保护环境、节约资源的角度出发，寻求一种有效的化学镀镍废液再生方法，进一步提高废液再生效果，延长镀液循环寿命，从而降低化学镀镍成本，实现资源的合理利用。本文在前文电渗析法再生化学镀镍废液的基础上，进一步研究了化学镀镍废液的电渗析再生； 研究废液中亚磷酸盐直接电化学转化为次磷酸盐，研究电渗析再生后阳极废液的膜电解回收。在电渗析实验中，研究了影响离子选择性去除性能的因素、离子交换膜的选择和工艺参数，得到了合适的离子交换膜和工艺参数；探究了亚磷酸盐直接电化学转化为次磷酸盐的可行性；同时研究了电渗析中阳极废液的回收。在电渗析实验中对3对离子交换膜的废液进行了对比研究，考察了工作电流密度、温度、物料流速等工艺因素对废液再生性能的影响。

实验结果表明：由日本CMS交换膜与上海异相阴离子交换膜组成的膜对C性能优于另外两对膜对；适宜的工艺条件为J=65mA/cm2、温度26℃、膜间距5cm、脱盐室物料流速0.02L/s；不断加水、溶液稀释对实验有利，但镍离子损失较大，实际意义不大；在J=65mA/cm2、温度37℃、膜间距5cm、脱盐室物料流速0.02L/s的工艺条件下处理废液48h，此时有害成分亚磷酸盐的去除率达60.86%，次磷酸盐的损失率为63.13%，镍离子的损失率为1.2%。 对再生镀液添加有效成分后进行性能测试，镀速为10.28μm/h、磷含量为9.7%、镀层硬度为538HV、耐变色性及盐雾试验均符合其生产要求；再生镀液镀层形貌及磷含量与新开槽镀液第三周期基本相似。在亚磷酸盐电化学转化实验中，通过阴极极化实验，选取金属铟作为研究电极，循环伏安测试表明其转化的可行性，经过12h的电化学转化实验，证实亚磷酸盐的转化率达到7.5%。最后采用膜电解法对电渗析法中的阳极室溶液进行回收，得到最佳回收工艺参数为J=60mA/cm2、pH=8、流速=0.018L/s。 经过2h的膜电解恢复，次磷酸盐的回收率可达56.68%。

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