[发明专利]膜法与电化学法综合再生化学镀镍老化液的方法

说明书

技术领域

本专利涉及化学镀镍老化液再生处理方法，具体涉及一种膜法与电化学法综合再生化学镀镍老化液的方法。 

技术背景

以次磷酸盐为还原剂的化学镀镍因具有优良的耐蚀性、耐磨性和镀层厚度均匀而得到广泛应用。随着化学镀镍技术应用范围和生产规模的不断扩大，由此产生的环境问题也越来越严重。化学镀镍溶液使用一段时间后，由于其中亚磷酸盐等副产物的积累，使得镀液性能下降，溶液老化，形成化学镀镍老化液。目前，实现老化液再生的最佳途径是除去溶液中的有害成分亚磷酸根、硫酸根和钠离子，而将其他成分保留，在补充成分达到工艺要求后，老化液可重新使用。镀液的再生既可以提高镀液的使用寿命，回收大量宝贵资源，降低工艺成本，又能够减少有害物质的排放量，保护环境。目前化学镀镍液老化液再生方法主要有电渗析法、化学沉淀法、电解法、离子交换法等。 

电渗析原理是在阳极和阴极的电场力的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，把电解质从溶液中分离出来，从而达到去除有害离子的目的。该方法处理化学镀镍老化液，能够去除镀液中有害的亚磷酸根离子，脱除镀液工作过程中积累的硫酸根和钠离子，但同时会造成有用成分次磷酸根离子的部分损失。 

化学沉淀法的原理是在槽液中加入金属盐，加温使之与亚磷酸根产生沉淀后过滤，从而降低亚磷酸根的浓度，化学沉淀法的优点是工艺简单，操作费用低。缺点是经沉淀剂处理后，再生液中易残留部分有害离子，其不仅污染镀液，而且会沉降大量络合剂，进而影响镀液以及镀层性能。并且所产生的大量废渣必须妥善处理或综合利用，否则废渣中的镍离子等污染物溶出，会造成二次污染。 

电解法多是采用不溶性材料(二氧化铅)为阳极，对废液进行电解处理。阳极上发生有机物的破解氧化反应及氢氧根放电反应，而阴极上则析出镍，从而达到重金属回收利用的目的。但当电解过程中镍的浓度降低到一定程度时，会导致电流效率降低，能耗升高，因此，从经济角度考虑，该工艺不适于实现含镍废水的排放标准，需进一步采用其它方法处理方可达标排放。 

阴离子交换再生法可去除化学镀镍液中对施镀反应不利的亚磷酸根离子，保留其它有用成分，镀液在补加镍、次亚磷酸根后可继续使用。离子交换树脂法再生化学镀镍老化液自动 化程度高，操作简便，可明显提高镀液使用效率和周期。不足之处在于树脂的处理能力有限，离子交换树脂本身费用较高。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种综合利用膜法、化学法和电化学法再生化学镀镍老化液的方法，去除钠离子、亚磷酸跟离子、硫酸根离子等有害物质，而且不会造成镍离子、次磷酸根离子、有机酸等有用物质的损失。 

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案： 

膜法与电化学法综合再生化学镀镍老化液的方法，该方法是通过电渗析、化学沉淀、反渗透膜过程实现化学镀镍老化液的再生，方法步骤为： 

(1)电渗析过程： 

首先，化学镀镍老化液通过电渗析器，极水室通入0.1mol/LNaSO₄溶液，浓水室通入0.1mol/L NaH₂PO₂溶液。在电场力的作用下，老化液中钠离子选择性通过阴膜(CEM)，进入极水室，镍离子绝大部分被阻挡在淡化室，经过补充成分后继续使用，次磷酸根、亚磷酸根、硫酸根等阴离子通过阳膜(AEM)，进入浓缩室，由于阴膜(CEM)的阻挡作用，将不再进入极水室。控制电流密度为20～80mA/cm²、物料流速为150～450L/h、温度为20～40℃、pH值为2～12，处理时间为2～8h。 

(2)化学沉淀过程： 

然后，在5～80℃温度下，调节浓缩室中出来的溶液pH值为2～12，搅拌条件下加入钙、镁、铁盐或其氧化物或氢氧化物，控制其加入量使满足0.1≤[Mⁿ⁺]/[HPO₃^2-]≤10，与亚磷酸根离子形成难溶的亚磷酸钙沉淀，搅拌0.5～1h后静置、过滤。滤液需要进一步经过反渗透膜过程处理。 

(3)反渗透膜过程： 

最后，滤液进入反渗透膜装置，分离有用物质次磷酸根和残余的钙、镁、铁金属离子。控制进水pH值为2～12、压力为0.4～2.0Mpa。 

本发明的有益效果是： 

(1)有效去除了有害成分亚磷酸根、硫酸根、钠离子。 

(2)通过后续处理，有效回收了随亚磷酸根等一起流失的次磷酸根；