化學(xué)鍍鎳廢液再生的電滲析法研究.pdf

1、以次磷酸鹽為還原劑的化學(xué)鍍鎳技術(shù)因其各種優(yōu)良的性能,在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。但鍍鎳液在使用六七個(gè)周期后,副產(chǎn)物HPO32-會(huì)積累到很高的濃度,而且會(huì)產(chǎn)生亞磷酸鎳沉淀,阻礙Ni-P合金層的沉積,使得鍍速顯著變慢；鍍層粗糙并出現(xiàn)針孔等質(zhì)量問題,甚至鍍液還會(huì)自發(fā)分解而報(bào)廢,這就造成了化學(xué)鍍鎳成本的升高,影響了化學(xué)鍍鎳技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。同時(shí),隨著化學(xué)鍍鎳技術(shù)應(yīng)用范圍和生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,如不加處理而直接排放,不僅會(huì)破壞生態(tài)平衡,污染環(huán)

2、境,嚴(yán)重危害人類健康,也造成了極大的資源浪費(fèi)。因此,研究化學(xué)鍍鎳廢液的處理技術(shù)日益引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注。
　　 目前,化學(xué)鍍鎳廢液的處理主要有兩個(gè)途徑:(1)廢液經(jīng)過處理后排放或回收部分鎳、磷后排放；(2)實(shí)現(xiàn)化學(xué)鍍鎳廢液的凈化再生。
　　 本課題從保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的角度出發(fā),根據(jù)化學(xué)鍍鎳廢液本身的特點(diǎn),用電滲析技術(shù)不但可以除去鍍液中有害的HPO32-,還能去除多余的Na+和SO42-,理論上可以達(dá)到無限制延長鍍液的壽命

3、。一方面使其減少對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)生態(tài)的破壞,另一方面化學(xué)鍍鎳廢液中豐富的鎳、磷資源,使其得到資源化利用,從而為化學(xué)鍍鎳廢液的凈化處理及資源化利用探索出一條切實(shí)可行的途徑。
　　 根據(jù)國內(nèi)的研究來看,用電滲析法對(duì)化學(xué)鍍鎳?yán)匣旱脑偕嬖谥恍﹩栴},如對(duì)HPO32-的去除率過低；老化液中的有用組分的流失,造成二次污染及浪費(fèi);電滲析處理后的鍍液只能達(dá)到新鮮鍍液施鍍后的第四周期；據(jù)國內(nèi)報(bào)道電滲析處理后施鍍只延長了17個(gè)周期左右,與國外差

4、距甚遠(yuǎn)；等等。
　　 本課題在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi),采用自制電滲析裝置進(jìn)行凈化化學(xué)鍍鎳廢液的研究,使鍍液再生。采用3種離子交換膜對(duì)廣東某化學(xué)鍍鎳廠的廢液進(jìn)行電滲析再生處理,通過測(cè)定HPO32-的去除率,以及Ni2+和H2PO2-的損失率,確定其中一種離子交換膜在脫鹽率及對(duì)HPO32-和H2PO2-的選擇性方面更好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,異相膜對(duì)化學(xué)鍍鎳廢液的離子選擇性要優(yōu)于均相膜。并以此種性能較好的離子交換膜進(jìn)行試驗(yàn),重點(diǎn)考察了幾種工藝條件對(duì)各

5、種離子去除率的影響,獲取在本實(shí)驗(yàn)中適宜的操作條件。得出優(yōu)化的工藝條件為:J=65mA／cm2,pH=4.5,v=1L／45s,其結(jié)果顯示:陰離子HPO32-和H2PO2-的選擇性不明顯,造成了有用物質(zhì)H2PO2-的大量流失。這種條件下鍍液再生的成本會(huì)比較高昂,增加了濃縮液處理的難度。
　　 同時(shí)對(duì)再生鍍液的性能也進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果為:鍍速10.56μm／h,硬度480HV,磷含量12％,所得鍍層的表面形貌與新開缸鍍液第三周期的鍍層