專利名稱：從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水污染控制技術(shù)，尤其涉及重金屬廢水處理中的一種從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
在鍍鎳行業(yè)，要對鍍鎳漂洗水中存在的鎳離子進(jìn)行回收。這一方面是環(huán)保的需要，另一方面也因?yàn)殒囀且环N貴重金屬，回收后經(jīng)濟(jì)價值很大。但是，在鍍鎳過程中，有時候會有一個鍍銅的工序，因而在這種情況下的電鍍漂洗水中，會同時含有銅離子和鎳離子，當(dāng)用普通的離子交換法或反滲透法濃縮回收鎳離子的時候，銅離子也跟著一起被濃縮回收下來，成為其中的雜質(zhì)，影響回收鎳的質(zhì)量。為了將銅離子去掉，可以采用沉淀分離法將銅離子等雜質(zhì)沉淀下來，然后過濾分離，但這種方法成本很高，操作煩瑣不方便。采用普通的電化學(xué)反應(yīng)器的方法分離不徹底，不能將銅離子等雜質(zhì)的濃度降至很低，殘留銅離子的濃度還足夠大，成為回收鎳的雜質(zhì)。我國專利CN1100153A提供了一種從鎳電解陽極液去除銅的方法，該方法采用向陽極液中加入硫化鎳的方法，使溶液中的銅離子生成硫化銅沉淀予以分離，這種方法不能在直接提純鎳電解液的同時回收銅，生成的硫化銅沉淀還需進(jìn)一步進(jìn)行處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，它能在回收鎳的同時去除或回收銅離子等雜質(zhì)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，其特點(diǎn)是包括以下步驟a，提取濃縮液將電鍍鎳的漂洗水從漂洗槽中引入離子交換器或反滲透設(shè)備進(jìn)行處理，制備出金屬離子的濃縮液，濃縮液流入濃縮液槽，凈化的水或透過的水重新回到漂洗槽中；b，去除雜質(zhì)并回收鎳將步驟a所得濃縮液從濃縮液槽引入三維電化學(xué)反應(yīng)器，對濃縮液進(jìn)行電解，使雜質(zhì)金屬離子沉積在陰極表面而從溶液中分離去除，從而獲得純凈的鎳離子濃縮液。
在上述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法中，其中，在所述的步驟b中，所述的三維電化學(xué)反應(yīng)器采用碳纖維、泡沫金屬中的一種或二種的組合作為陰極。
在上述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法中，其中，在所述的步驟b中，所述的電解電流密度控制在0-3A/dm2之間，電解液的pH值控制在小于5的范圍內(nèi)。
在上述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法中，其中，在所述的步驟a中，所述的采用離子交換器制備濃縮液時，是由離子交換器中的離子交換樹脂吸附金屬離子達(dá)到飽和后，用再生藥劑將金屬離子洗脫下來形成金屬離子的濃縮液。
在上述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法中，其中，所述的再生藥劑為以下之一硫酸或鹽酸。
在上述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法中，其中，在所述的步驟a中，所述的采用反滲透設(shè)備制備濃縮液時，是由反滲透設(shè)備中的反滲透膜將大量的水透過，直接得到金屬離子的濃縮液。
在上述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法中，其中，所述的泡沫金屬為泡沫銅。
本發(fā)明從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1.本發(fā)明由于采用了離子交換器或反滲透設(shè)備與三維電化學(xué)反應(yīng)器相結(jié)合的形式從鍍鎳漂洗水中回收鎳及去除雜質(zhì)，可以將雜質(zhì)的濃度例如銅離子的濃度降到小于0.5mg/L，解決了利用傳統(tǒng)的方法(單純的離子交換法或反滲透法等)濃縮鍍鎳漂洗水等廢水中的鎳后生成的濃縮液中含有雜質(zhì)金屬離子難以分離的問題，實(shí)現(xiàn)了鎳的回收利用；2.本發(fā)明由于在采用三維電化學(xué)反應(yīng)器電解時，雜質(zhì)金屬沉積在陰極的表面，如果濃縮液中的雜質(zhì)金屬離子比較單一，還可以回收其中的雜質(zhì)金屬例如金屬銅；3.本發(fā)明由于三維電化學(xué)反應(yīng)器采用碳纖維、泡沫金屬中的一種或二種的組合作為陰極，其反應(yīng)速度快，能耗低，特別是當(dāng)濃縮液中的雜質(zhì)金屬離子的濃度比較高時，采用碳纖維和泡沫金屬二者的組合作為陰極，可迅速而有效地將當(dāng)濃縮液中的雜質(zhì)金屬離子的濃度降至小于0.5mg/L；在這種情況下，泡沫金屬例如泡沫銅陰極優(yōu)先與濃縮液中的雜質(zhì)反應(yīng)，沉積大部分的雜質(zhì)金屬，將雜質(zhì)金屬離子濃度降低到小于100mg/L，而碳纖維陰極則可以快速去除濃縮液中剩余的雜質(zhì)金屬離子，將雜質(zhì)金屬離子的濃度進(jìn)一步降至小于0.5mg/L；4.本發(fā)明不需要另加輔助藥劑，不產(chǎn)生化學(xué)污泥，還可以實(shí)現(xiàn)水的回用，因此具有可觀的綜合經(jīng)濟(jì)效益。


通過以下對本發(fā)明從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法的一實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中，附圖為圖1是本發(fā)明中采用離子交換器結(jié)合三維電化學(xué)反應(yīng)器從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明中采用反滲透設(shè)備結(jié)合三維電化學(xué)反應(yīng)器從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法可根據(jù)制備濃縮液所用的設(shè)備不同分為兩種，一種是采用離子交換器結(jié)合三維電化學(xué)反應(yīng)器從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，另一種是采用反滲透設(shè)備結(jié)合三維電化學(xué)反應(yīng)器從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法。
請參見圖1所示，本發(fā)明從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，其中，若采用離子交換器結(jié)合三維電化學(xué)反應(yīng)器從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法步驟是先將鍍鎳裝置漂洗槽中的漂洗水從漂洗槽中引入離子交換器，當(dāng)漂洗水從離子交換器流過時，漂洗水中的鎳離子及其它金屬離子都被吸附在離子交換樹脂上，得到凈化的水則流出離子交換器重新回到漂洗槽中。當(dāng)離子交換樹脂吸附金屬離子達(dá)到飽和后，停止引入漂洗水，用再生藥劑(例如硫酸或鹽酸等)將被吸附在離子交換樹脂上的金屬離子洗脫下來，得到含有大量的鎳離子及其它雜質(zhì)金屬離子的濃縮液，將濃縮液收集到濃縮液槽中，再將其引入三維電化學(xué)反應(yīng)器，控制電流密度在0-3A/dm2之間，控制電解液的pH值在小于5的范圍內(nèi)進(jìn)行電解處理，使雜質(zhì)金屬離子沉積在陰極表面而從溶液中分離去除，得到的剩余溶液為鎳離子濃縮液，其中的雜質(zhì)金屬離子濃度小于0.5mg/L，實(shí)現(xiàn)鎳的回收。
請參見圖2所示，本發(fā)明從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，其中，若采用反滲透設(shè)備結(jié)合三維電化學(xué)反應(yīng)器從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法步驟是先將鍍鎳裝置漂洗槽中的漂洗水從漂洗槽中引入反滲透設(shè)備，當(dāng)漂洗水從反滲透設(shè)備流過時，大量的水透過反滲透膜流出反滲透設(shè)備重新回到漂洗槽中，漂洗水中的鎳離子及其它雜質(zhì)金屬離子則被擋在反滲透膜的一側(cè)被濃縮并流入濃縮液槽中，再將其引入三維電化學(xué)反應(yīng)器，控制電流密度在0-3A/dm2之間，控制電解液的pH值在小于5的范圍內(nèi)進(jìn)行電解處理，使雜質(zhì)金屬離子沉積在陰極表面而從溶液中分離去除，得到的剩余溶液為鎳離子濃縮液，其中的雜質(zhì)金屬離子濃度小于0.5mg/L，實(shí)現(xiàn)鎳的回收。
在上述兩種方法中，三維電化學(xué)反應(yīng)器均采用碳纖維、泡沫金屬中的一種或二種的組合作為陰極。當(dāng)濃縮液中的雜質(zhì)金屬離子的濃度比較高時，應(yīng)采用碳纖維和泡沫金屬例如泡沫銅二者的組合作為陰極，以確保獲得雜質(zhì)離子濃度小于0.5mg/L的鎳的回收。當(dāng)濃縮液中的雜質(zhì)金屬離子比較單一例如只有銅離子時，沉積在陰極表面的金屬就也比較單一例如都是銅，這時可取出陰極進(jìn)行處理，回收其上的銅。
綜上所述，本發(fā)明從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法回收鎳的純度高，可以實(shí)現(xiàn)水的回用，當(dāng)雜質(zhì)金屬離子比較單一時，還可回收其中的雜質(zhì)金屬，具有良好的綜合經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用價值。
權(quán)利要求
1.一種從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，其特征在于包括以下步驟a，提取濃縮液將電鍍鎳的漂洗水從漂洗槽中引入離子交換器或反滲透設(shè)備進(jìn)行處理，制備出金屬離子的濃縮液，濃縮液流入濃縮液槽，凈化的水或透過的水重新回到漂洗槽中；b，去除雜質(zhì)并回收鎳將步驟a所得濃縮液從濃縮液槽引入三維電化學(xué)反應(yīng)器，對濃縮液進(jìn)行電解，使雜質(zhì)金屬離子沉積在陰極表面而從溶液中分離去除，從而獲得純凈的鎳離子濃縮液。
2.如權(quán)利要求1所述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，其特征在于在所述的步驟b中，所述的三維電化學(xué)反應(yīng)器采用碳纖維、泡沫金屬中的一種或二種的組合作為陰極。
3.如權(quán)利要求1所述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，其特征在于在所述的步驟b中，所述的電解電流密度控制在0-3A/dm2之間，電解液的pH值控制在小于5的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，其特征在于在所述的步驟a中，所述的采用離子交換器制備濃縮液時，是由離子交換器中的離子交換樹脂吸附金屬離子達(dá)到飽和后，用再生藥劑將金屬離子洗脫下來形成金屬離子的濃縮液。
5.如權(quán)利要求4所述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，其特征在于所述的再生藥劑為以下之一硫酸或鹽酸。
6.如權(quán)利要求1所述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，其特征在于在所述的步驟a中，所述的采用反滲透設(shè)備制備濃縮液時，是由反滲透設(shè)備中的反滲透膜將大量的水透過，直接得到金屬離子的濃縮液。
7.如權(quán)利要求2所述的從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，其特征在于所述的泡沫金屬為泡沫銅。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從鍍鎳廢水中回收鎳及去除雜質(zhì)的方法，其特點(diǎn)是包括以下步驟a將電鍍鎳的漂洗水引入離子交換器或反滲透設(shè)備進(jìn)行處理，制備出金屬離子的濃縮液；b將步驟a所得濃縮液引入三維電化學(xué)反應(yīng)器進(jìn)行電解，使雜質(zhì)金屬離子沉積在陰極表面而從溶液中分離去除，從而獲得純凈的鎳離子濃縮液。由此本發(fā)明能從鍍鎳漂洗水中回收鎳及去除雜質(zhì)，大幅度降低雜質(zhì)金屬離子的濃度，實(shí)現(xiàn)鎳的回收利用；同時由于將雜質(zhì)金屬沉積在陰極表面，可以回收其中的雜質(zhì)金屬；并且由于采用碳纖維、泡沫金屬中的一種或二種的組合作為陰極，因此反應(yīng)速度快且能耗低；另外本發(fā)明不需另加輔助藥劑，不產(chǎn)生化學(xué)污泥，可以實(shí)現(xiàn)水的回用，因此具有可觀的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C02F1/62GK1796312SQ200410093238
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月20日
發(fā)明者趙耘摯, 王維平 申請人:上海輕工業(yè)研究所有限公司