化學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鍍鎳技術(shù)因其各種優(yōu)良的性能,在各個工業(yè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應用。但鍍鎳液在使用六七個周期后,副產(chǎn)物HPO32-會積累到很高的濃度,而且會產(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,甚至鍍液還會自發(fā)分解而報廢,這就造成了化學鍍鎳成本的升高,影響了化學鍍鎳技術(shù)的應用和發(fā)展。同時,隨著化學鍍鎳技術(shù)應用范圍和生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,如不加處理而直接排放,不僅會破壞生態(tài)平衡,污染環(huán)

2、境,嚴重危害人類健康,也造成了極大的資源浪費。因此,研究化學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,化學鍍鎳廢液的處理主要有兩個途徑:(1)廢液經(jīng)過處理后排放或回收部分鎳、磷后排放；(2)實現(xiàn)化學鍍鎳廢液的凈化再生。
　　 本課題從保護環(huán)境、節(jié)約資源的角度出發(fā),根據(jù)化學鍍鎳廢液本身的特點,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-,理論上可以達到無限制延長鍍液的壽命

3、。一方面使其減少對環(huán)境的污染和對生態(tài)的破壞,另一方面化學鍍鎳廢液中豐富的鎳、磷資源,使其得到資源化利用,從而為化學鍍鎳廢液的凈化處理及資源化利用探索出一條切實可行的途徑。
　　 根據(jù)國內(nèi)的研究來看,用電滲析法對化學鍍鎳老化液的再生存在著一些問題,如對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;電滲析處理后的鍍液只能達到新鮮鍍液施鍍后的第四周期；據(jù)國內(nèi)報道電滲析處理后施鍍只延長了17個周期左右,與國外差

4、距甚遠；等等。
　　 本課題在實驗室范圍內(nèi),采用自制電滲析裝置進行凈化化學鍍鎳廢液的研究,使鍍液再生。采用3種離子交換膜對廣東某化學鍍鎳廠的廢液進行電滲析再生處理,通過測定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HPO32-和H2PO2-的選擇性方面更好。實驗結(jié)果顯示,異相膜對化學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行試驗,重點考察了幾種工藝條件對各

5、種離子去除率的影響,獲取在本實驗中適宜的操作條件。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比較高昂,增加了濃縮液處理的難度。
　　 同時對再生鍍液的性能也進行了測試,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