[发明专利]一种电解法处理湿法冶金行业镍钴污水的设备和工艺

说明书

技术领域

       本发明涉及湿法冶金行业污水处理领域，具体涉及一种电解法处理湿法冶金行业镍钴污水的设备和工艺。

背景技术

       在湿法冶金行业特别是镍钴金属材料冶炼中，不可避免的会采用有机萃取剂来富集水溶液中的镍钴金属离子，而被萃取后的余液则成为再无利用价值的废水，这些工业污水不仅PH值低、富含氯化钠、硫酸镁以及镍、钴无机盐，同时还夹带有影响水质COD及总磷的有机萃取剂。针对此类污水的处理，传统净化处理方式如硫化混凝、树脂吸附、曝气、生化法等或以流程繁琐、操作难以掌控、处理成本过高、效果差、易形成二次污染等问题均难以取得令人满意的效果。

发明内容

       为解决现有技术中对湿法冶金行业中污水处理成本高、效果差和二次污染等缺陷，本发明的目的在于提供一种电解法处理湿法冶金行业镍钴污水的设备和工艺。

       为达到以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种电解法处理湿法冶金行业镍钴污水的设备，包括电解池，电解池的两端分别设置有污水进口和出口，所述多组阳极板和多组阴极板交替排列设置于电解池内，所述阳极板和阴极板分别经电源母线与电源连接。

进一步地，所述阳极板和阴极板间均设有塑胶隔框。

进一步地，所述电解池为密闭电解池。

再进一步地，所述阴极板和阳极板与电解池池底设有间隙。

再进一步地，所述电源为直流电源。

一种使用权利要求1所述电解法处理湿法冶金行业镍钴污水的设备处理污水的方法为，

（1）将污水以0.05-0.08m3/min流量从电解池的污水进口泵入电解池中，电解池阳极板与阴极板间电压设于2.6-3.0V，电流密度调整至60-120A/㎡，电解30-50min。

（2）电解完成后的槽液经过滤器过滤，收集滤渣。

采取以上技术方案后，本发明的有益效果为：

一种电解法处理湿法冶金行业镍钴污水的设备，具备以下优点：

1.占地面积小、设施投入及运行成本低：该工艺设施投入仅需一台（约四平米）或几台全封闭电解槽及水体中转槽即可。

 2.工艺流程短、人工投入少、操作简单、劳动强度小、处理效率高：工作时只需将污水泵入电解槽内，设定好流速、槽电压及电流密度即可，无须专人管护。

3.处理过程对环境影响小，电解槽采用的是全密闭操作体系，过程中又无须添加其它辅助药剂，也就避免了对人与环境造成的二次污染。

一种电解法处理湿法冶金行业镍钴污水的工艺具备以下优点：

1.酸性污水调节至中性：在设定的槽电压和电流密度范围内，利用水分子的电离及阴极存在的反应：H₂O ? OH^-+H⁺、2H⁺+2e=H₂ 使原水中游离的部分氢离子和电离产生的氢离子在阴极解析为氢气逸出，过剩的氢氧根离子则与原水中剩余的氢离子重新结合生成水分子从而使得PH值为4.0左右的酸性污水通过电解析自然调节至中性范围。

2.镍、钴金属阳离子的分离与回收：在电解析的过程中阴极板面同时还存在着R²⁺+2e=R的反应过程，阳极板区也存在着R²⁺-e+3OH^- =R(OH)_、R(OH)₃ -H₂O=ROOH的反应（R在此代表镍、钴元素）； 通过镍钴金属离子在电解槽内两极间的反应式，镍钴离子都能够分别从阴、阳极板区域的水溶液中以不同的状态沉积析出。此后再对排出的槽液加以过滤，镍钴不仅得以回收，水体同时也得到了净化。

3.降低了影响水质的COD值、有机磷和氯离子含量：在阳极板区除了以上的电化学反应外，还存在着 Cl^---e =Cl、Cl+Cl=Cl₂这一过程，即水体中的部分氯离子在阳极首先被还原成氯原子，接着氯原子又结合成氯气，而氯原子、氯气以及氯气与水分子反应生成的微量次氯酸又具有极强的氧化性，将水体中的微生物、部分有机质氧化并分解使之形成二氧化碳、水、无机难溶的磷酸盐等，从而直接或间接的降低了水中COD值、有机磷和氯离子。

4.悬浮油污颗粒凝聚：待处理的污水在注满电解槽并通电后，在阴、阳极板上产生的微小氢气、氯气气泡会将油污微粒托浮起来，形成易于捕收的油膜层。