化學(xué)鍍鎳廢液中提純鎳的方法及鎳提純裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)二次資源再生有色金屬技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種化學(xué)鍍鎳廢液中提純鎳的方法及鎳提純裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)鍍鎳是一種無電解鍍，化學(xué)鍍鎳技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、電子計算機(jī)、機(jī)械與塑料等工業(yè)?；瘜W(xué)鍍鎳液使用若干周期后，副產(chǎn)物含量不斷升高，造成鍍液性能惡化，鍍層質(zhì)量下降，甚者鍍層出現(xiàn)針孔，鍍液變渾濁，導(dǎo)致化學(xué)鍍鎳鍍液的報廢，產(chǎn)生廢液。
[0003]目前從化學(xué)鍍鎳廢液中回收鎳資源的方法總體上可分為化學(xué)法和物理法，主要有化學(xué)法、傳統(tǒng)電解法、RO膜分離技術(shù)等。化學(xué)法通常是向化學(xué)鍍鎳廢液中投加各種沉淀劑，如氫氧化鈉、石灰、硫化鈉等，然后以沉淀形式沉鎳。化學(xué)法工藝簡單成熟且投資小，但不能避免的造成二次污染、沉渣量大、藥劑消耗量大等不良因素；傳統(tǒng)電解法處理化學(xué)鍍鎳廢液多是采用不溶性材料為陽極進(jìn)行處理，且電能消耗大、電解效率也不高；R0膜分離技術(shù)，目前來說這類技術(shù)存在設(shè)備投資大，運行成本高，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益不對等，難以推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種避免二次污染、運行成本低、電能消耗小的化學(xué)鍍鎳廢液中提純鎳的方法。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種鎳提純裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種化學(xué)鍍鎳廢液中提純鎳的方法，包括以下步驟:
[0006]將化學(xué)鍍鎳廢液進(jìn)行過濾并調(diào)整pH至8?9 ;
[0007]將pH調(diào)節(jié)后的化學(xué)鍍鎳廢液進(jìn)行電解，鎳在陰極上析出，其中，陽極位于陽極盒內(nèi)，陰極位于陰極室內(nèi)，陽極盒由陶瓷膜制成。
[0008]由此，陶瓷膜制成的陽極盒能夠阻止陽極產(chǎn)生的酸進(jìn)入陰極室內(nèi)。從而使陰極室內(nèi)保持已調(diào)制好的pH環(huán)境，這樣可以保證鎳在陰極上正常析出，有效地保持電解過程較高的電流效率，可降低電能消耗。采取上述鎳提純方法，能夠使產(chǎn)品鎳沉積表面平整結(jié)構(gòu)緊密，金屬光澤好，質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)陰極鎳。
[0009]在一些實施方式中，化學(xué)鍍鎳廢液電解過程中，在陽極盒內(nèi)滴加堿液，用于中和電解產(chǎn)生的酸。由此，在陽極盒內(nèi)滴加堿液，及時中和電解產(chǎn)生的酸，避免了傳統(tǒng)電解過程中直接滴加堿液到電解槽時造成陰極沉積成氫氧化鎳或者黑鎳。
[0010]在一些實施方式中，陽極盒內(nèi)盛放有稀硫酸溶液。由此，稀硫酸溶液用于導(dǎo)電。
[0011]在一些實施方式中，電解后的化學(xué)鍍鎳廢液中鎳濃度低于40ppm。由此，電解后化學(xué)鍍鎳廢液中鎳濃度可達(dá)到較低值。
[0012]在一些實施方式中，化學(xué)鍍鎳廢液調(diào)整pH時的pH調(diào)節(jié)劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)40?60 %的氫氧化鈉溶液。由此，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40?60%的氫氧化鈉溶液具有良好的pH調(diào)節(jié)效果。
[0013]在一些實施方式中，化學(xué)鍍鎳廢液電解時槽電壓為2.9?4.5V、電流密度為100?500A/m2。由此，在此槽電壓及電流密度范圍內(nèi)能夠獲得較好的電解效果。
[0014]在一些實施方式中，化學(xué)鍍鎳廢液電解過程中的溫度為20?50°C。由此，在此溫度范圍內(nèi)能夠獲得較好的電解效果。
[0015]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種用于實現(xiàn)上述化學(xué)鍍鎳廢液中提純鎳的方法的鎳提純裝置，包括用于盛放電解液的陰極室和陽極盒，陽極盒位于陰極室內(nèi)，陰極室內(nèi)設(shè)有陰極，陽極盒內(nèi)設(shè)有陽極，陽極盒的材料為陶瓷膜。由此，陶瓷膜制成的陽極盒能夠阻止陽極產(chǎn)生的酸進(jìn)入陰極室內(nèi)，使陰極室內(nèi)保持已調(diào)制好的PH環(huán)境，從而可以保證鎳在陰極上正常析出，有效地保持電解過程較高的電流效率，可降低電能消耗。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:在化學(xué)鍍鎳廢液中提純鎳的方法中，陶瓷膜制成的陽極盒能夠阻止陽極產(chǎn)生的酸進(jìn)入陰極室內(nèi)，使陰極室內(nèi)保持已調(diào)制好的pH環(huán)境，從而可以保證鎳在陰極上正常析出，有效地保持電解過程較高的電流效率，可降低電能消耗。電解過程中，在陽極盒內(nèi)滴加堿液，及時中和電解產(chǎn)生的酸，避免了傳統(tǒng)電解過程中直接滴加堿液到電解槽時造成陰極沉積成氫氧化鎳或者黑鎳。采取本發(fā)明的化學(xué)鍍鎳廢液中提純鎳的方法，能夠使產(chǎn)品鎳沉積表面平整結(jié)構(gòu)緊密，金屬光澤好，質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)陰極鎳。本發(fā)明的化學(xué)鍍鎳廢液中提純鎳的方法具有以下優(yōu)點:工藝流程簡單化，設(shè)備穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)可行，且易于操作；脫鎳產(chǎn)品可直接達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品要求，且脫除效果好；脫鎳過程中無需加熱及添加劑，降低生產(chǎn)運行成本經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，生產(chǎn)過程無二次環(huán)境污染。
[0017]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種用于實現(xiàn)上述化學(xué)鍍鎳廢液中提純鎳的方法的鎳提純裝置，能夠保證鎳在陰極上正常析出，有效地保持電解過程較高的電流效率，可降低電能消耗。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一實施方式的鎳提純裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
[0020]化學(xué)鍍鎳廢液中提純鎳的方法，包括以下步驟:
[0021]S1、將化學(xué)鍍鎳廢液進(jìn)行過濾并調(diào)整pH至8?9。調(diào)整pH時的pH調(diào)節(jié)劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)40?60%的氫氧化鈉溶液。一般情況下，化學(xué)鍍鎳廢液形成時的鎳離子含量為4?
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[0022]S2、將pH調(diào)節(jié)后的化學(xué)鍍鎳廢液進(jìn)行電解，鎳在陰極3上析出，其中，陽極4位于陽極盒2內(nèi)，陰極3位于陰極室I內(nèi)，陽極盒2由陶瓷膜制成。陽極盒2內(nèi)盛放有質(zhì)量分?jǐn)?shù)5 %的稀硫酸溶液，使陽極盒2內(nèi)的液面高度與陰極室I內(nèi)的液面高度相等。電解時槽電壓為2.9?4.5V、電流密度為100?500A/m2、溫度為20?50°C?；瘜W(xué)鍍鎳廢液電解過程中，在陽極盒內(nèi)滴加堿液，用于中和電解產(chǎn)生的酸，堿液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)40?60%的氫氧化鈉溶液。電解后的化學(xué)鍍鎳廢液中鎳濃度為低于40ppm。
[0023]電解過程中，電積產(chǎn)生的焦耳熱能夠使電解液溫度維持在20?50°C，因此，電解過程中無需加熱或降溫。
[0024]電解過程中，陽極4產(chǎn)生的氫離子由于陶瓷膜的機(jī)理作用留在陽極盒2中，使陰極室I內(nèi)的pH穩(wěn)定在8?9。
[0025]圖1為能夠?qū)崿F(xiàn)上述化學(xué)鍍鎳廢液中提純鎳的方法的鎳提純裝置。如圖1所示，該鎳提純裝置包括用于盛放電解液的陰極室I和陽極盒2，陽極盒2位于陰極室I內(nèi)，陰極室I內(nèi)設(shè)有陰極3，陽極盒2內(nèi)設(shè)有陽極4，陽極盒2的材料為陶瓷膜。陰極3和陽極4均與電源連接。電解時，化學(xué)鍍鎳廢液充滿陰極室1，陰極3均浸入化學(xué)鍍鎳廢液中，陽極盒2內(nèi)的稀硫酸溶液的液面高度與陰極室I內(nèi)化學(xué)鍍鎳廢液的液面高度相同，陽極4浸入稀硫酸溶液中。然后將陰極3和陽極4通電。需要說明的是，同一鎳提純裝置可具有多組陽極盒2和陽極4。
[0026]以下通過實施例進(jìn)一步詳細(xì)解