[發明專利]電化學法與化學法綜合再生化學鍍鎳老化液的方法

無效

• 申請號: 201010149324.3
• 申請日: 2010-04-13
• 公開（公告）號: CN101845623A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 劉貴昌;宮成云;王立;殷雪峰;王瑋;金帥
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C23C18/36
• 分類號: C23C18/36
• 代理公司: 大連八方知識產權代理有限公司 21226
• 代理人: 衛茂才

技術領域：

本專利涉及化學鍍鎳液老化液再生處理方法，具體涉及一種電化學法與化學法綜合再生化學鍍鎳老化液的方法。

技術背景：

以次磷酸鹽為還原劑的化學鍍鎳因具有優良的耐蝕性、耐磨性和鍍層厚度均勻而得到廣泛應用。但是，現有的化學鍍鎳溶液的使用壽命一般只有六、七個周期，這使得化學鍍鎳成本居高不下。廢棄的鍍液中不但含有大量的有害物質(鈉離子、亞磷酸跟離子、硫酸根離子)，還含有相當數量的有用物質(鎳離子、次磷酸根離子、有機酸)。對老化液最好的處理方法是除去溶液中的有害成分亞磷酸根、硫酸根和鈉離子，而將其他成分保留，在補充成分達到工藝要求后，使老化液能重新使用，既節約了大量的貴重藥品，提高鍍液的使用壽命，大大降低了成本，又減少了有害物質的排放量，保護了環境。目前化學鍍鎳液老化液再生方法主要有化學沉淀法、電滲析法、電解法、離子交換法。

化學沉淀法的原理是在槽液中加入金屬鹽，使之與亞磷酸根產生沉淀后過濾，從而降低亞磷酸根的濃度，化學沉淀法的優點是工藝簡單，操作費用低；缺點是沉淀劑處理后，會在再生液中殘留部分有害離子，污染鍍液，并且會沉降大量絡合劑，進而影響鍍液以及鍍層性能，并且會產生大量的廢渣，必須妥善處理或綜合利用，否則廢渣中的鎳離子等污染物溶出，會造成二次污染。

電滲析和膜電解都屬于膜分離技術，其原理是在陽極和陰極的電場力的作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，把電解質從溶液中分離出來，從而達到去除有害離子的目的。該方法處理化學鍍鎳溶液，能夠去除鍍液中有害的亞磷酸根離子，脫除鍍液工作過程中積累起來的硫酸根和鈉離子，但同時會帶來有用成分次磷酸根離子的損失。

陰離子交換再生法可去除化學鍍鎳液中對施鍍反應有毒害作用的亞磷酸根，保留其它有用成分，鍍液在補加鎳、次亞磷酸根后繼續使用。離子交換樹脂法再生化學鍍鎳老化液自動化程度高，操作簡便，明顯提高鍍液使用率和周期。不足之處在于有機絡合劑有不同程度損失，且樹脂的處理能力有限，清潔相當困難，離子交換樹脂本身費用較高。

發明內容：

本發明的目的是提供一種利用電化學法和化學法再生化學鍍鎳老化液的方法，該方法同時去除鈉離子、亞磷酸跟離子、硫酸根離子等有害物質，而且不會造成鎳離子、次磷酸根離子、有機酸等有用物質的損失。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

化學法與化學法綜合再生化學鍍鎳老化液的方法，通過電滲析、化學沉淀、膜電解/離子交換過程實電現化學鍍鎳老化液的再生。

(1)電滲析過程：

首先，化學鍍鎳老化液通過電滲析器，極水室通入0.1mol/LNaSO₄溶液，濃水室通入0.1mol/L?NaH₂PO₂溶液。在電場力的作用下，老化液中鈉離子選擇性通過陰膜(CEM)，進入極水室，鎳離子絕大部分被阻擋在淡化室，經過補充成分后繼續使用，次磷酸根、亞磷酸根、硫酸根等陰離子通過陽膜(AEM)，進入濃縮室，由于陰膜(CEM)的阻擋作用，將不再進入極水室。控制電流密度20～70mA/cm²、物料流速150～450L/h、溫度20～40℃、pH值3～9、處理時間3～9h。

(2)化學沉淀過程：

然后，在20～80℃，調節濃縮室中出來的溶液的pH值2～12，攪拌條件下加入鈣鹽，控制鈣鹽加入量使滿足0.5≤[Ca²⁺]/[HPO₃^2-]≤1.5與亞磷酸根離子形成難溶的亞磷酸鈣沉淀，40～80℃下攪拌3～9h后靜置1～8h后過濾，濾渣可用來制備磷肥，濾液需要進一步經過膜電解或離子交換處理。

(3)膜電解或離子交換過程：