[發明專利]一種化學鍍鎳廢液中的鎳高效分離濃縮及資源化回收的方法

有效

• 申請號: 202110831943.9
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113562892B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 賀框;黃凱華;張明楊;杜建偉;胡小英;李銘珊;任艷玲;關偉
• 申請（專利權）人: 生態環境部華南環境科學研究所
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C25C1/08;C22B23/00;C22B7/00;C02F1/461;C02F1/469;C02F103/16
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

1.一種化學鍍鎳廢液中的鎳高效分離濃縮及資源化回收的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：首先將化學鍍鎳廢液經精密過濾系統進行過濾，過濾次數1~3次，去除廢液中99%以上的顆粒雜質；

S2：S1步驟處理去除顆粒雜質后的化學鍍鎳廢液經過單向膜進行電滲析，化學鍍鎳廢液經過全陽離子交換膜堆的電滲析作用，廢液中的鎳離子在電場力的作用下，透過陽離子交換膜進入含鎳濃縮液，實現化學鍍鎳廢液中鎳的分離濃縮；

濃縮后含鎳濃縮液中鎳含量濃度為10~20g/L；

S3：利用旋流電解裝置對S2步驟后得到的含鎳濃縮液進行同步電解處理，廢液中的銨根、檸檬酸根陰離子在陽極被氧化，鎳離子在陰極被還原為金屬鎳，金屬鎳沉積在電解裝置底部，然后進行回收；

經旋流電解處理后的含鎳濃縮液中鎳濃度低于1?g/L；

S4：S3步驟處理后的含鎳濃縮液再進入S2中進行循環處理，利用全陽離子交換膜堆的電滲析作用進一步濃縮回收其中的鎳，循環次數為3~5次；

S4步驟處理后的含鎳濃縮液，利用石墨烯微球進行深度吸附處理，吸附去除廢液中的鎳離子；向經過石墨烯微球進行吸附處理后的化學鍍鎳廢液中加入催化劑，然后在調節完畢的化學鍍鎳廢液中通入Cl₂；

經S1-S4步驟處理后化學鍍鎳廢液，確保廢液中鎳離子的的含量降至0.01~0.05g/L。

2.根據權利要求1所述的一種化學鍍鎳廢液中的鎳高效分離濃縮及資源化回收的方法，其特征在于：S2步驟中的所述陽離子交換膜為合金膜、富士均相膜中的其中一種。

3.根據權利要求1所述的一種化學鍍鎳廢液中的鎳高效分離濃縮及資源化回收的方法，其特征在于：要求所述陽離子交換膜的電阻不超過6Ω·cm²。

4.根據權利要求1所述的一種化學鍍鎳廢液中的鎳高效分離濃縮及資源化回收的方法，其特征在于：化學鍍鎳廢液處理過程中所用到的金屬電極每次使用之后需在蒸餾水中進行超聲清洗3~10min，超聲清洗頻率在36KHz~48?KHz，清洗次數為1~3次。

5.根據權利要求1所述的一種化學鍍鎳廢液中的鎳高效分離濃縮及資源化回收的方法，其特征在于：所述精密過濾系統包括支撐座（10），轉動連接在所述支撐座（10）上的過濾器（20），固定在所述支撐座（10）上的液體流通機構（30），固定在所述支撐座（10）頂部的壓濾控制機構（40）；

所述支撐座（10）包括圓盤狀的基座（11），所述基座（11）上端固定有旋轉支撐柱（12），所述旋轉支撐柱（12）頂部固定有固定支撐柱（13），所述旋轉支撐柱（12）頂部固定有旋轉支撐環（121），所述旋轉支撐環（121）上端轉動配合連接有壓濾機構旋轉環（14），所述壓濾機構旋轉環（14）底部固定有環形支撐軌道（141），所述旋轉支撐環（121）頂部具有環形轉動配合槽（122），所述環形支撐軌道（141）固定連接在所述環形轉動配合槽（122）內；

所述過濾器（20）包括固定在所述壓濾機構旋轉環（14）外側面上的壓濾外筒（21），所述壓濾外筒（21）環形陣列設有多個，所述壓濾外筒（21）內固定有壓濾內筒（22），所述壓濾外筒（21）內側壁與所述壓濾內筒（22）外側壁之間固定有環形濾芯（23），所述壓濾外筒（21）底部固定有與所述壓濾內筒（22）相連通的進水單向閥（231），所述進水單向閥（231）連接有進水管（232），所述壓濾內筒（22）側面靠近下端位置具有多個與所述壓濾外筒（21）相連通的出水單向閥（233），所述壓濾外筒（21）外側靠近頂部位置固定有與自身內部相連通的環形出水環（24），所述環形出水環（24）上相連通設有出水管（241）；

所述壓濾內筒（22）內滑動配合設有壓濾活塞（25），所述壓濾活塞（25）頂部固定有活塞連桿（26），所述活塞連桿（26）從所述壓濾內筒（22）頂部以及壓濾外筒（21）頂部伸出；

所述液體流通機構（30）包括固定在所述基座（11）上端的環形進水環（32）和環形出水環（31），所述環形進水環（32）位于所述壓濾外筒（21）下方，所述環形出水環（31）位于所述出水管（241）下方，所述進水管（232）向下延伸伸入到所述環形進水環（32）內部，所述出水管（241）延伸伸入到所述環形出水環（31）內部；

所述壓濾控制機構（40）包括固定在所述固定支撐柱（13）頂部的升降壓濾控制環（41），所述升降壓濾控制環（41）側面具有升降控制槽（411），所述活塞連桿（26）上固定有連桿控制桿（261），所述連桿控制桿（261）另一端滑動配合在所述升降控制槽（411）內。