[发明专利]一种自催化还原化学镀镍废液的资源化回收方法

说明书

本发明公开了一种自催化还原化学镀镍废液的资源化回收方法，化学镀镍废液蒸发浓缩后，调节合适PH值，以次亚磷酸钠为还原剂，通过水热法可有效实现镍的还原，废液破络处理后加入钙沉淀剂可完成剩余磷的回收。本方法工艺流程简单，对设备要求低，不需要贵金属催化剂即可实现镍、磷的回收，减少资源浪费的同时降低了环境污染。

技术领域

本发明涉及工业废水的资源化处理技术领域，更具体地说，它涉及一种化学镀镍废液的资源化处理方法。

背景技术

化学镀是一种无需外加电源即可在镀件表面形成合金镀层的表面处理技术，工艺简单、实用性强。自1946年G.Riddell和A Brenner发现化学镀现象以来，化学镀镍技术得到飞速的发展，因化学镀镍层具有优异的耐磨性、耐蚀性、均镀能力、特殊的磁性性能、高硬度、可焊性等性能，被广泛应用于航空航天工业、汽车工业、电子工业、食品工业、石油化工和和机械工业等各种工业领域。

化学镀镍在施镀过程中，镍离子被还原成金属镍，次磷酸根被氧化为亚磷酸根。随着化学镀的进行，镍离子和次磷酸根逐渐消耗，副产物亚磷酸根不断积累，在化学镀镍过程中，一旦亚磷酸根浓度达到30g/L时，化学镀镍的沉积速率将迅速降低，镀层空隙增多，并且会产生亚磷酸镍沉淀，导致镀液失效。因此，化学镀镍的镀液在6-7周期就不能继续使用。镀镍过程中需要经常补充硫酸镍，所以镀液报废时，镍离子的含量很高。镍也是一种短缺昂贵的金属资源。而废液中的磷则是引起水体富营养化现象的主要污染因素之一。因此，无论从生态角度，还是从资源再利用角度，对化学镀镍废液的处理是化学镀镍技术应用中必须解决的问题。

在公开的中国专利文献中，较多的是选择进行化学沉淀法，如发明专利授权公布号CN 112758148A，工艺虽简单但会引入新的物质使得整个体系更复杂；发明专利授权公布号CN 104962888A提出溶剂萃取-离子交换法存在有机溶剂使用量大、工艺复杂的问题；发明专利授权公布号CN 102071410A提出电解法回收金属镍，镍的纯度虽高，但是电极材料昂贵，电能消耗较大；赵立新在《自催化还原法回收化学镀镍废液》一文中提到一种自催化还原方法，虽然回收率高，但是需要使用钯盐催化，成本高且会引入重金属。常规的一些方法很难同时达到工艺简单、节能、低成本、高回收率、高纯度的效果。

发明内容

本发明的目的在于解决目前处理化学镀镍废液方法功耗高、工艺复杂、成本高、回收率低的问题，提出了一种自催化还原化学镀镍废液的资源化回收方法，不需要添加催化剂、沉淀剂，就可以实现镍的回收，减少了重金属对环境的污染以及造成水体富营养化的潜在危险。

本发明用的自催化还原化学镀镍废液的资源化回收方法是按以下步骤进行的：

(1)化学镀镍废液进行蒸发浓缩，使镍的含量高于10g/L；

(2)用PH调节剂调节步骤(1)得到的镀镍废液的PH至7-8；使用的PH调节剂为盐酸或氢氧化钠。PH在7左右，镍的回收率达到顶峰，再升高PH也不会提升镍的回收率，过高的PH值还会造成次亚磷酸钠的分解。

(3)加入一定量的次亚磷酸钠至步骤(2)得到的镀镍废液中，次亚磷酸钠是一种还原性较好的还原剂，且镀镍废液中本就含有一定量的次亚磷酸钠，以次亚磷酸钠做还原剂不会增加体系的复杂性，还原剂含量较少时，镍的回收率低，随着其含量的增加，镍的回收率逐渐升高，当其是镍离子的5倍摩尔量时达到峰值。

(4)将步骤(3)中的镀镍废液充分搅拌后放置于密闭的反应容器中，通过水热法促进镀镍废液发生自催化还原反应，因为在碱性条件下镀镍废液中镍是以镍铵络合物形式存在，直接使用氢氧化物等沉淀剂，很难完全生成镍沉淀。水热法为反应提供了高温密闭的环境，在还原剂的作用下可以高效实现镍的还原。温度过低，自催化还原反应缓慢，需要较长时间，当温度达到100℃时，反应5-6h即可完全反应，一次就可实现镍的完全回收，不需要多次沉淀。