一种回收溶液中镍的方法技术

技术编号:7861128 阅读:360 留言:0更新日期:2012-10-14 19:09
一种回收溶液中镍的方法,包括下述工艺步骤:在制乳器中,投入表面活性剂Span854-6%,流动载体TBP3-5%,液体石蜡1%,溶于膜溶剂煤油中,以500r/min的速度搅拌5min,再按油内比为1:1,以10-20mL/min的速度向制乳器中滴加1-2mol/L的NH3?H2O溶液后,在转速为4000-6000r/min条件下搅拌15-20min,即可得到乳白色的乳液,将乳液静置设定时间待用;移取一定量含镍浓度为100-500mg/L的溶液,置于搅拌杯中,以200-400r/min的速度进行搅拌,按乳水比为1:3到1:5,将上述所得,加入搅拌杯后,搅拌10-15min进行提取分离后,将溶液静置分层30min后,分离出乳液待用;将上述步骤中的乳液进行加热-离心联合破乳,将油相与水相分离,循环制乳,水相中富集的镍,得以回收。本发明专利技术的乳状液膜稳定性好,对镍离子选择性好,方法简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及溶液中镍元素的提取技术,是通过建立一种乳状液膜,回收溶液中的镍,达到废水处理并回收利用镍的目的,特别涉及,属于环境化工领域。
技术介绍
镍产品的生产工艺中产生大量的含镍废水,包括电镀、不锈钢生产、印刷电路板等电子产品生产、电池生产等行业,这些废水的含镍浓度在100-1000mg/L不等。镍的污染属于重金属污染,具有长期性、累积性、潜伏性和不可逆性等特点,危害大、治理成本高。若含镍废水直接排放,不但严重污染环境,而且造成镍资源浪费。因此,有必要进行回收处理,一方面可以保护环境;另一方面也可以为企业带来一定的经济效益。目前,常用的从含镍溶液中富集镍的方法有化学沉淀法、离子交换法、电解法、反渗透、电渗析等,但这些技术均存在着一定的不足之处。化学沉淀法会产生大量废渣,若处理不当会造成二次污染;离子交换法、电解法、反渗透、电渗析等方法,又存在处理能力小、工艺操作复杂、投资较大等缺点。因此,选用一种节能、环保的方法回收溶液中的镍元素,将会为镍资源回收利用以及上述行业的清洁生产提供有益的帮助。乳状液膜技术具有富集比高、提取传质速度快、选择性好、二次污染少等显著优点。采用乳状液膜法提取溶液中的镍,不但达到镍与废水分离的目的,而且液膜可以重复利用,另外镍亦可得以富集回收。该技术实现了资源回用与环境保护的双重功效;将乳状液膜法用于镍的回收,更能符合清洁生产的要求。查阅国内外文献和专利,关于采用乳状液膜技术提取镍元素的研究已有报道,但外相离子浓度较高时,去除效果不够理想。本文采用分子量较大、链更长的Span85做表面活性剂,与价廉易得的TBP、液体石蜡、以及市售煤油,作为膜相,所制乳液具有更高的稳定性,提取效果也更理想;提取镍后的乳液经破乳后,油相可以重复利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供,本专利技术工艺简单、提取效率高,有利于该技术的工业化应用。采用的技术方案是 ,包括下述工艺步骤 (I)制乳在制乳器中,按体积比,投入表面活性剂Span85 (失水山梨醇油酸三酯,相对分子质量为956. 86)4-6%,流动载体TBP (磷酸三丁酯,分子式为C12H2704P)3_5 %,液体石蜡为I %,溶于膜溶剂以质量比为90%的煤油中,以500 r/min的速度搅拌5 min;再按油内比为1:1,以10-20 mL/min的速度向制乳器中滴加1-2 mo I/L的NH3*H20溶液,待滴加完毕后,在转速为4000-6000 r/min条件下搅拌15_20min,即可得到乳白色的乳液,将乳液静置一定的时间待用;(2)提取分离移取一定量含镍浓度为100-500mg/L的溶液,置于搅拌杯中,以200-400r/min的速度进行搅拌;按乳水的体积比为1:3到1:5,将步骤(I)中所制得的白色乳液加入搅拌杯;加完乳液后,继续搅拌10-15 min后,将溶液静置分层30 min,进行提取分离,得到富集镍的乳液和被去除了镍的外相溶液,然后静置分离出乳液待用; (3)破乳将步骤(2)中富集镍的乳液进行加热-离心联合破乳,将经过提取分离后的乳液,置于恒温水浴锅中,在温度为90°C条件下,加热破乳2h ;然后,再将乳液置于离心机中,在转速为4000 r/min的条件下,离心破乳20min,并将油相与水相分离,将油相重复利用,再制新乳,得到的水相即为镍的浓缩液;油相重复利用,循环制乳,水相中富集的镍,得以回收。实验例I : 在制乳器中,按体积比,Span85为5%,TBP为4%,液体石蜡为I %,溶于90%的煤油中,以500 r/min的速度搅拌5 min ;再按油内比为I: I,以20 mL/min的速度向制乳器中滴加lmol/L的MVH2O溶液,待滴加完毕后,在转速为4500 r/min条件下搅拌20min,得到乳白色的乳液;将乳液静置5h。移取300ml含镍浓度为500mg/L的硫酸镍溶液,置于搅拌杯中,以300 r/min的速度进行搅拌;按乳水比(体积比)1:3,将上述所制得的乳液加入搅拌杯;加完乳液后,继续搅拌15 min。提取分离结束后,将溶液静置分层30 min,得到富集镍的乳液和被去除了镍的外相溶液。外相溶液镍离子的回收率可达95%。实验例2 在制乳器中,按体积比Span85为4%,TBP为5%,液体石蜡为I %,溶于90%的煤油中,以500 r/min的速度搅拌5 min ;再按油内比为I: I,以15mL/min的速度向制乳器中滴加lmol/L的MVH2O溶液,待滴加完毕后,在转速为6000 r/min条件下搅拌20min,得到乳白色的乳液;将乳液静置5h。移取300ml含镍浓度为600mg/L的硫酸镍溶液,置于搅拌杯中,以400 r/min的速度进行搅拌;按乳水比(体积比)1:3,将上述所制得的乳液加入搅拌杯;加完乳液后,继续搅拌15 min。提取分离结束后,将溶液静置分层30 min,得到富集镍的乳液和被去除了镍的外相溶液。外相溶液镍离子的回收率可达93%。 实验例3: 在制乳器中,按体积比Span85为5%,TBP为4%,液体石蜡为I %,溶于90%的煤油中,以500 r/min的速度搅拌5 min ;再按油内比为I: I,以20mL/min的速度向制乳器中滴力口I.5mol/L的MVH2O溶液,待滴加完毕后,在转速为5000 r/min条件下搅拌20min,得到乳白色的乳液;将乳液静置5h。移取300ml含镍浓度为800mg/L的硫酸镍溶液,置于搅拌杯中,以300 r/min的速度进行搅拌;按乳水比(体积比)1:3,将上述所制得的乳液加入搅拌杯;加完乳液后,继续搅拌15 min。提取分离结束后,将溶液静置分层30 min,得到富集镍的乳液和被去除了镍的外相溶液。外相溶液镍尚子的回收率可达94%。采用加热-离心联合破乳法对上述经提取分离后的乳液进行破乳研究。将经过提取分离后的乳液,置于恒温水浴锅中,在温度为90°C条件下,加热破乳2h;然后,再将乳液置于离心机中,在转速为4000 r/min的条件下,离心破乳20min。乳液的破乳率可达96%。实验例4: 将实例I中提取分离后的乳液,采用加热-离心联合破乳法进行破乳。破乳后,将油相回收后重新制乳。即将破乳后,分离出来的油相置于制乳器中,以500 r/min的速度搅拌5min ;再按油内比为I: I,以20 mL/min的速度向制乳器中滴加lmol/L的NH3*H20溶液,待滴加完毕后,在转速为6000 r/min条件下搅拌20min,得到乳白色的乳液;将乳液静置5h。移取300ml含镍浓度为500mg/L的硫酸镍溶液,置于搅拌杯中,以400 r/min的速度进行搅拌;按乳水比(体积比)1:3,将上述所制得的乳液加入搅拌杯;加完乳液后,继续搅拌15 min。提取分离结束后,将溶液静置分层30 min,得到富集镍的乳液和被去除了镍的外相溶液。外相溶液镍离子的回收率可达92%。本专利技术的优点在于 1、本专利技术的乳状液膜所选用的药剂均是常见的、价格较便宜的药剂,成本低,易实现; 2、本专利技术的乳状液膜稳定性好,对镍离子选择性好; 3、本专利技术的乳状液膜在处理量较大时,处理效果更好,因此也更适合于工业化应用; 4、本专利技术所提供的实验方法,工艺简单,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回收溶液中镍的方法,其特征在于,包括下述工艺步骤 (1)制乳在制乳器中,按体积比,投入表面活性剂Span854_6%,流动载体TBP 3-5 %,液体石蜡I %,溶于膜溶剂煤油中,以500 r/min的速度搅拌5 min ;再按油内比为1:1,以10-20 mL/min的速度向制乳器中滴加1_2 mol/L的ΝΗ3·Η20溶液,待滴加完毕后,在转速为4000-6000 r/min条件下搅拌15-20min,即可得到乳白色的乳液,将乳液静置一定的时间待用; (2)提取分离移取一定量含镍浓度为100-500mg/L的溶液,置于搅拌杯中,以200-400r/min的速度进行搅拌;按乳水的体积比为1:3到1:5,将步骤(I)中所制得的白色乳液加入搅拌杯;加完乳液后,继续搅拌10-15 min进行提取分离;提取分离结束后,将溶液静置分层30 min,得到富集镍的乳液和被去除了镍的外相溶液,然后静置分离出乳液待用; ((3)破乳将步骤(2)中富集镍的乳液进行加热-离心联合破乳,将经过提取分离后的乳液,置于恒温水浴锅中,在温度为90°C条件下,加热破乳2h ;然后,再将乳液置于离心机中,在转速为4000 r/min的条件下,离心破乳20min,并将油相与水相分离,将油相重复利用,再制新乳,得到的水相即为镍的浓缩液;油相重复利用,循环制乳,水相...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢旭东窦亚丽姜承志
申请(专利权)人:沈阳理工大学
类型:发明
国别省市:

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