[發明專利]一種化學鍍鎳廢液的處理方法

在審

• 申請號: 202011165937.6
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112374678A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 郭學軍;冷思文;馬娜;張翔垣;鄭子杰;孫悅
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01B25/26;C02F101/20;C02F103/16;C02F101/10;C02F101/30
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 盛大文

本發明涉及一種廢液的處理方法，尤其涉及一種化學鍍鎳廢液的處理方法。所述處理方法包括：將待處理化學鍍鎳廢液先除鎳，得第一處理液；將所述第一處理液濃縮至固含量在20％以上，在氧氣濃度為20～100％、溫度在300～1200℃下進行高溫氧化。本發明提供的處理方法能夠將化學鍍鎳廢液中的低價態的磷(即一價次磷酸鹽和三價亞磷酸鹽)全被氧化成具備生物有效性的五價磷酸鹽進而得到資源化回收；同時，還能夠高效去除化學鍍鎳廢液中的鎳、以實現廢液中鎳的資源化利用；其中，鎳的去除率高達99.99％。

技術領域

本發明涉及一種廢液的處理方法，尤其涉及一種化學鍍鎳廢液的處理方法。

背景技術

近年來，電鍍行業迅猛發展；其中，化學鍍鎳作為一種新型的金屬表面處理技術，以其工藝簡便、節能、環保等優點日益受到研究人員的關注。沉鎳是線路板行業廣泛應用的一種表面處理工藝，該工藝主要是在線路板銅表面化學鍍一層鎳。然而，化學鍍鎳廢液中含有高達2000-5000mg/L的鎳、以及80000-200000mg/L的磷。鎳有致癌和致敏作用，能夠導致皮膚癌、肺癌和鼻腔癌等；目前，重金屬鎳及其化合物已被列為優先控制污染物，其地表水環境排放濃度不能高于0.1mg/L。而磷則是引起水體富營養化現象主要污染因素之一，水體環境中總磷的濃度達到0.03mg/L就有可能引起水體富營養化。但另一方面，鎳和磷又都是寶貴的資源。

而從化學鍍鎳廢液(即化學鍍鎳生產過程中產生的廢水)中高效回收鎳和磷并非易事；原因在于：①化學鍍鎳廢液含有大量的強絡合物，鎳離子被絡合劑強力絡合；②化學鍍鎳廢液中含有高濃度的多種復雜形態的磷，比如+1價的次磷酸鈉、+3價的亞磷酸鈉、+5價的磷酸鈉等多種含磷化合物；上述原因導致化學鍍鎳處理難度較大，難以將其處理達標。基于此，化學鍍鎳廢液被認為較難治理的液體危險廢物。

綜上，提供一種簡單高效的化學鍍鎳廢液的處理方法，以對鎳和磷分別進行高效回收和資源化利用，是本領域技術人員亟需解決的技術難題。

發明內容

本發明提出了一種全新的化學鍍鎳廢液的處理方法，該方法不僅能將鎳和磷分離，還能將二者高效回收，進而實現資源化利用。

具體而言，所述化學鍍鎳廢液的處理方法包括：將待處理化學鍍鎳廢液先除鎳，得第一處理液；將所述第一處理液濃縮至固含量在20％以上，在氧氣濃度為20～100％、溫度在300～1200℃下進行高溫氧化。

現有技術中，多采用氧化劑將低價磷酸鹽氧化成高價磷酸鹽以后，再施加鈣鹽、鐵鹽或鋁鹽將化學鍍鎳廢液中的磷沉淀下來，進而實現廢液中磷的去除。然而，采用上述方式去除磷需要添加大量的氧化劑和絮凝劑，成本極高，且效率很低，產生的磷酸鈣、磷酸鐵或磷酸鋁沉淀的生物有效性不高，進而影響磷的資源化再利用。

基于上述問題，本發明繼續研究將低價形態的磷轉變為五價磷酸鹽的技術手段，并在研究過程中偶然發現，先將化學鍍鎳廢液中的鎳去除完全后，再將其濃縮至固含量在20％以上，最后進行高溫氧化；上述方式可使低價形態的磷被氧化為五價磷酸鹽，進而有望解決磷去除效率低及成本較高的問題，且產生的五價磷酸鹽不再含有有毒鎳，具備生物有效性，有利于資源化利用。

為了使低價形態的磷被完全氧化，本發明對高溫氧化的條件進行了優化，具體如下：

作為優選，當所述固含量為50～90％時，所述高溫氧化的溫度為500～1000℃；即將所述第一處理液濃縮至固含量在50～90％之間，在氧氣濃度為20～100％、溫度在500～1000℃下進行高溫氧化。在上述條件下進行高溫氧化，恰到好處的使低價態磷全部氧化為五價磷酸鹽。

作為優選，所述待處理化學鍍鎳廢液中鎳含量為500～10000mg/L，磷含量為10000～80000mg/L；進一步地，所述待處理化學鍍鎳廢液的pH為1～5。本發明提供的廢液處理方法尤其適用于上述化學鍍鎳廢液。