一种从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法技术

本发明专利技术公开了一种从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法，包括通过离子交换树脂吸附富集化学镀镍清洗废水中的重金属镍，得到含有次磷的废水；对所述离子交换树脂进行洗脱再生，得到含有镍离子的再生液；对所述含有次磷的废水进行电化学催化氧化，对所述含有镍离子的再生液进行电还原，从而回收金属镍。本发明专利技术利用电化学催化氧化技术实现次磷的氧化和高浓度镍离子的同步回收，可以有效将废水中的次磷氧化为正磷，通过加入沉淀剂实现磷的回收；在氧化次磷过程中同时可以电还原回收重金属镍，具有简单、高效、经济和易于在工程中应用的优点。

A method for recovering heavy metal nickel from electroless nickel plating wastewater

The invention discloses a method for recovering heavy metal nickel from electroless nickel plating wastewater, which comprises adsorption and enrichment of heavy metal nickel in electroless nickel plating cleaning wastewater by ion exchange resin to obtain waste water containing hypophosphate, elution and regeneration of the ion exchange resin to obtain regenerated solution containing nickel ion, and the secondary containing nickel ion. The waste water of phosphorus is electrochemically catalyzed to oxidize, and the regenerated liquid containing nickel ion is electroreduced to recover nickel metal. The invention utilizes electrochemical catalytic oxidation technology to realize the oxidation of hypophosphite and the synchronous recovery of high concentration nickel ion, which can effectively oxidize hypophosphite in wastewater to positive phosphorus, and realize the recovery of phosphorus by adding precipitator; and can electro-reduce and recover heavy metal nickel in the process of hypophosphite oxidation, which is simple, efficient, economical and easy. Advantages in engineering applications.

【技术实现步骤摘要】
一种从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法
本专利技术涉及水处理
，特别是指一种从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法。
技术介绍
化学镀镍是使用还原剂(次磷酸盐)将镍离子还原为金属镍，并在镀件表面沉积的过程。近年来，化学镀镍技术已经在化工、军事、电子、航空航天、汽车等工业部门广泛应用。化学镀镍技术日臻成熟，应用越来越广泛，生产规模日益扩大，由此产生的环境问题也越来越严重。化学镀镍废水主要来源于清洗零部件时所产生的清洗废水，因此也可以称为化学镀镍清洗废水，其中含有镍离子和大量的次磷酸盐、亚磷酸盐污染物。镍离子具有强致癌作用，在土壤中富集影响农作物生长，在水中影响渔业生产，经过一系列的环境迁移转化最终进入食物链，对人类健康产生了严重的威胁。而次磷酸盐和亚磷酸盐其溶解度大且难与沉淀剂反应形成沉淀，导致水体富营养化严重的同时亦造成了磷资源的流失。因此化学镀镍产生的清洗废水处理及回收磷和重金属镍成为当前研究热点之一。目前含镍废水处理方法主要有吸附法、液膜萃取法、化学沉淀法、离子交换法和电解法。除电解法外，其他方法只改变了镍离子存在形态，使镍离子发生迁移，但污染性并没有彻底消除，更没有得到经济效益。次磷酸根和亚磷酸根的去除首先要氧化成正磷，再加入沉淀剂将正磷彻底沉淀去除，但其结构稳定，很难用普通的氧化法将其彻底氧化。当采用单室的电化学技术，不能同时处理次磷废水和含镍废水，并且在对含镍废水进行电解时，易产生黑色的羟基氧化镍，无法回收金属镍，反应效率低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法，以解决不能同时处理次磷废水和含镍废水，并回收磷和金属镍的技术问题。基于上述目的，本专利技术提供了一种从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法，包括：通过离子交换树脂吸附富集化学镀镍清洗废水中的重金属镍，得到含有次磷的废水；对所述离子交换树脂进行洗脱再生，得到含有镍离子的再生液；对所述含有次磷的废水进行电化学催化氧化，对所述含有镍离子的再生液进行电还原，从而回收金属镍。在本专利技术的一些实施例中，所述离子交换树脂为阳离子交换树脂。在本专利技术的一些实施例中，采用浓盐酸或者浓硫酸对所述离子交换树脂进行洗脱再生。在本专利技术的一些实施例中，对所述含有次磷的废水进行电化学催化氧化，对所述含有镍离子的再生液进行电还原，包括：向双室电化学反应器的阳极室中加入含有次磷的废水，向所述双室电化学反应器的阴极室中加入含有镍离子的再生液；通过电化学催化氧化降解废水中的次磷，通过电化学还原再生液中的镍。在本专利技术的一些实施例中，以质子交换膜作为阳极室与阴极室之间的隔膜。在本专利技术的一些实施例中，对所述含有次磷的废水进行电化学催化氧化，对所述含有镍离子的再生液进行电还原，包括：向三室电化学反应器的阳极室中加入含有次磷的废水，向所述三室电化学反应器的阴极室中加入含有镍离子的再生液，向所述三室电化学反应器的中隔室中加入盐酸溶液或者硫酸溶液；通过电化学催化氧化降解废水中的次磷，通过电化学还原再生液中的镍。在本专利技术的一些实施例中，以阳离子交换膜作为阳极室与中隔室之间的隔膜，以阴离子交换膜作为阴极室与中隔室之间的隔膜。在本专利技术的一些实施例中，所述阳极选自钛钌网，金刚石薄膜电极，钌铱电极，所述阴极选自不锈钢或者钛片。在本专利技术的一些实施例中，所述方法还包括：待次磷氧化成正磷后，向含有正磷的废水中加入沉淀剂，以使正磷在废水中沉淀，从而回收废水中的磷。在本专利技术的一些实施例中，所述沉淀剂选自钙盐、铝盐、镁盐以及铁盐中的至少一种由此可见，本专利技术实施例提供的从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法利用电化学催化氧化技术实现次磷的氧化和高浓度镍离子的同步回收，可以有效将废水中的次磷氧化为正磷，通过加入沉淀剂实现磷的回收；在氧化次磷过程中同时可以电还原回收重金属镍，具有简单、高效、经济和易于在工程中应用的优点。附图说明图1为本专利技术实施例的双室电化学反应器的结构示意图；图2为本专利技术一个实施例的三室电化学反应器的结构示意图；图3为本专利技术另一个实施例的三室电化学反应器的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术实施例提供的方法首先通过离子交换树脂吸附富集化学镀镍清洗废水中的重金属镍，得到含有次磷的废水；然后对所述离子交换树脂进行洗脱再生，得到含有镍离子的再生液；最后对所述含有次磷的废水进行电化学催化氧化，对所述含有镍离子的再生液进行电还原，从而回收金属镍。该方法利用电化学催化氧化技术实现次磷的氧化和高浓度镍离子的同步回收，可以有效去除废水中的次磷，同时可以电还原回收重金属镍，具有简单、高效、经济和易于在工程中应用的优点。实施例11)取含有次磷和重金属镍的化学镀镍清洗废水，通过阳离子交换树脂吸附富集化学镀镍清洗废水中的重金属镍，得到含有次磷的废水；2)采用浓盐酸溶液对所述阳离子交换树脂进行洗脱再生，得到含有镍离子和氯离子的再生液；3)如图1所示，其为本专利技术实施例的双室电化学反应器的结构示意图。向双室电化学反应器的阳极室中加入含有次磷的废水，向所述双室电化学反应器的阴极室中加入含有镍离子和氯离子的再生液；并以高效稳定具有电化学催化性能的钛钌网作为阳极，以钛片作为阴极，以质子交换膜(PEM)作为阳极室与阴极室之间的隔膜；4)直流电源供电，用导线将阴阳极连接，调整外加槽压为3.0V，电化学处理时间为24h，从而通过电化学催化氧化降解废水中的次磷，通过电化学还原再生液中的镍；5)待阳极室中的次磷氧化成正磷后，向阳极室的废水中加入铝盐(例如氯化铝)，以使正磷在废水中沉淀下来，收集沉淀物，从而回收磷。电催化过程中产生的活性氧自由基将阳极室的次磷氧化成亚磷并最终氧化成正磷，同时在氧化过程中镍离子可以在阴极得电子沉积成金属镍。反应中，每隔1h取样，每次取100μL，随后对水样进行相应的预处理，阳极室次磷以及中间产物亚磷用离子色谱进行含量分析，生成的正磷含量采用钼酸铵分光光度法及总磷含量采用过硫酸钾氧化-钼酸铵分光光度法，阴极室将水样稀释过滤后进行ICP-OES测试镍离子含量。反应24h，阳极室次磷的降解率为100％，正磷的生成率为100％，中间产物亚磷的含量先逐渐升高后减少至零，次磷全部被氧化生成正磷；阴极室镍离子的含量最终为20.08％，其余镍以金属单质的形式沉积在阴极表面。在该实施例中，反应体系为双室，不仅将阳极室的次磷去除，同时在氧化过程中镍离子可以在阴极得电子沉积成金属镍，抑制了氯离子进入阳极室，消除阳极产氯气污染问题；同时次磷氧化生成的正磷加入沉淀剂生成磷沉淀得以回收磷，实现了废水的去除和磷、镍的回收。实施例21)取含有次磷和重金属镍的化学镀镍清洗废水，通过阳离子交换树脂吸附富集化学镀镍清洗废水中的重金属镍，得到含有次磷的废水；2)采用浓盐酸溶液对所述阳离子交换树脂进行洗脱再生，得到含有镍离子和氯离子的再生液；3)如图2所示，其为本专利技术实施例的三室电化学反应器的结构示意图。向三室电化学反应器的阳极室中加入含有次磷的废水，向所述三室电化学反应器的阴极室中加入含有镍离子和氯离子的再生液，向所述三室电化学反应器的中隔室中加入0.1mol/L盐酸溶液；并以高效稳定具有电化学催化性能的金刚石薄膜电极作为阳极，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法，其特征在于，包括：通过离子交换树脂吸附富集化学镀镍清洗废水中的重金属镍，得到含有次磷的废水；对所述离子交换树脂进行洗脱再生，得到含有镍离子的再生液；对所述含有次磷的废水进行电化学催化氧化，对所述含有镍离子的再生液进行电还原，从而回收金属镍。

【技术特征摘要】
1.一种从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法，其特征在于，包括：通过离子交换树脂吸附富集化学镀镍清洗废水中的重金属镍，得到含有次磷的废水；对所述离子交换树脂进行洗脱再生，得到含有镍离子的再生液；对所述含有次磷的废水进行电化学催化氧化，对所述含有镍离子的再生液进行电还原，从而回收金属镍。2.根据权利要求1所述的从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法，其特征在于，所述离子交换树脂为阳离子交换树脂。3.根据权利要求1所述的从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法，其特征在于，采用浓盐酸或者浓硫酸对所述离子交换树脂进行洗脱再生。4.根据权利要求1所述的从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法，其特征在于，对所述含有次磷的废水进行电化学催化氧化，对所述含有镍离子的再生液进行电还原，包括：向双室电化学反应器的阳极室中加入含有次磷的废水，向所述双室电化学反应器的阴极室中加入含有镍离子的再生液；通过电化学催化氧化降解废水中的次磷，通过电化学还原再生液中的镍。5.根据权利要求4所述的从化学镀镍废水中回收重金属镍的方法，其特征在于，以质子交换膜作为阳极室与阴极室之间的隔膜。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭，张娟娟，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11