「重庆银浆回收」,电镀含镍废水现场回收技术

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所属分类:银回收

「重庆银浆回收」,电镀含镍废水现场回收技术

「重庆银浆回收」,电镀含镍废水现场回收技术
电镀含镍废水现场回收技术
付丹1,2,程象1,2
1。上海轻工业研究所有限公司,上海;2。上海贵金属污染控制与资源化工程技术研银焊片回收究中心,上海
摘要:电镀含镍废水中含有大量的金属镍,按照传统的化学沉淀法处理,不但浪费资源,而且出水难以达到新的排放要求。本文介绍了利用离子交换技术实现电镀含镍废水现场回收技术的原理、工艺流程、操作方式,并通过一个应用实例说明了该技术的实现效果,既可以回收硫酸镍作为生产原料,减少原料投入成本,又可提升企业清洁生产水平,降低物料单耗,取得很好的经济效益和环境效益。
关键词:离子交换;含镍废水;再生;镍浓缩液中图分类号:781.1文献标识码:
1,2,1,2
赖进口;同时,镍也是国家严格控制的贵金属污染
物,如果通过污染环境而进入人体,会引发癌症等
镍是宝贵的贵金属资源,目前我国50%以上依严重疾病。目前含镍废水一般采用化学沉淀法处
提升项目15
理,达到国家规定的标准后排入水系,废水处理「重庆银浆回收」产生的含镍污泥则作为危废处置,不仅浪费资源而且存在二次污染风险。而离子交换技术既可以使处理后的含镍废水达标排放又可以回收金属镍资源,近年来,作为电镀废水深度处理的有效方法再度引起重视。
1离子交换技术处理含镍废水技术原理
镀镍废水中的2+为正二价的金属阳离子,可以采用阳离子交换树脂来吸附。本文以弱酸阳离子交换树脂为例,说明离子交换树脂处理含「重庆银浆回收」镍废水的原理。
采用弱酸阳离子树脂交换时,通常将树脂转为型,因为型较型具有更高的吸附容量。含2+废水流经型弱酸阳树脂层时,发生如下交换反应:
2+2+2+2+其中:为树脂阴离子。
水中的2+被吸附在树脂上,而树脂上的+便进入水中。当全部树脂层与2+交换达到平衡时,离子交换树脂吸附饱和,需用一定浓度的或24再生。
2+2→2+2
此时,树脂为型,需用转为型。
+→+2
转型后的树脂可重新投入运行,进入下一循环[1]。
2含镍废水银水回收现场回收技术工艺流程简介
2.1流程确定
工艺流程如图1所示:
图1工艺流程示意图
2.2流程说明
本工艺采用离子交换技术处理电镀镍生产线上的镀镍清洗废水,具体采用双阳柱固定床全饱和工艺,保证镍离子被彻底吸附,主要包括以下4个工艺单元:
1镍离子吸附:电镀生产线的含镍清洗废液经过过滤去除机械杂质后进入离子交换柱,经吸附的出水再进入离子交换柱,废液中的镍离子被离子交换树脂吸附,净化的水直接达标排放或者排入废水处理站进行后续处理、回用。
2树脂再生:当离子交换树脂饱和失效后需要进行再生。用硫酸或盐酸作为再生剂,再生洗脱液分为二部分,一部分为高浓度镍洗脱液,经过适当的净化除杂处理后回用于镀液补充或进一步制备镍盐;另一部分为低浓度镍洗脱液,其浓度虽不及高浓度洗脱液,但其中仍然含有大量金属镍离子以及硫酸或盐酸再生剂,可以重复利用,有利于节约再生成本和减少污染物排放。
3树脂转型:用硫酸或盐酸再生后,离子树脂的交换基团与+结合,呈氢型,不利于镍的交换吸附,需要用氢氧化钠进行转型处理,中的-与+生成2,+取代+吸附于树脂之上,树脂转为钠型,可以再次吸附回收镍离子。
4树脂清洗:硫酸或盐酸再生完成后树脂内留有游离的酸,碱转型完成后树脂内留有游离的碱,需要用纯水进行清洗,以保证树脂的正常使用。
3技术特色
3.1酸再生剂重复使用离子交换反应过程可以用以下公式表示:
++++
其平衡常数计算式如式1,平衡常数是温度的函数,在一定的温度下它是「重庆银浆回收」不变的。
[][触摸屏银浆回收+]
[][]
其中,为交换离子,为被交换离子,为树脂阴离子,[]为阳离子交换树脂中离子的浓度,[+]为水中离子的浓度,[]为阳离子交换树脂中离子的浓度,[+]为水中离子的浓度。
使用再生剂对树脂进行再生后,再生液中的交换离子与树脂中交换离子达到化学平衡,其平衡常数可用式2表示。
[]1[+]
[]1[]
其中,[]1为阳离子交换树脂中+离子的浓度,[]1为阳离子交换树脂中+离子的浓度。
再生后树脂中+极少而+较大,即为树脂有效型,为树脂的失效型。如果用[]2表示失效阳离子交换树脂中+浓度,以[]2表示失效阳离子交换树脂中+浓度,则有:
[]1[]2[]2[XR]1
所以用过一次的再生液去再生另一个失效树脂时,存在式3关系:
[MR]1[X+]
[]1[]
根据式3判定反应++++平衡向逆反应方向移动,即用过一次的再生剂还可以与失效树脂发生反应[3]。
根据这一原理,在实际操作过程中,对于用过的再生剂硫酸或盐酸值较低的进行重复使用,既减少了新酸的加入量,也提高了再生浓缩液中镍离子的浓度。因为再生酸的充分利用,再生洗脱液值一般在3~4,便于后续作为电镀补充液回电镀槽使用。
3.2基本实现金属镍和水的回收利用
如图1所示,用离子交换技术现场回收镍,含镍
废水进入离子交换树脂后出水含镍量0.1mg/L,可用于镀镍清洗水使用。离子交换树脂吸附饱和后进行再生,再生得到的高浓度镍洗脱液净化除杂后回用于镀液补充或者进一步制备镍盐,低浓度洗脱液用于下次树脂再生。再生和转型过程中产生的冲洗废水中和后作为镀镍清洗水使用,因此如果较好的控制酸、碱再生剂以及冲洗水的使用,该工艺过程基本可以实现排放水及其金属离子的回收利用。
4应用实例
4.1高浓度含镍废水处理4.1.1应用企业背景
某汽车制品有限公司是一家与汽车产业配套的外资企业,每天有约30kg的贵金属镍进入废水,经化学处理后转化成污泥,然后委外处置,废水和污泥的处理成本非常高。作为生产的主要「重庆银浆回收」原料,镍的单耗量直接影响生产成本和企业的竞争力。回收废水中的镍,并回用于生产,减排增效是这家企业的迫切需求。该企业含镍废水水质水量如下表1所示:
表1含镍废水水质水量表
进水镍离子浓度/mg·L-1
1680~3810
清洗废液处理量/m3·d-1
废液pH
4.1.2工程运行情况及效果
废水现场回收设备。设备安装后数据如表2所示。表2经含镍废水现场回收设备处理后情况
排水镍离子浓度/mg·L-1
0.019~0.247
废液pH
镍离子去除率/%
平均日回收金属镍/
33.67
设备现场照片如图2所示,设备运行效果,镍浓缩液浓度和曲线如图3所示。
图2某汽车制品有限公司含镍废水现场回收设备
设备运行后原本直接排到废水处理站的所有镀镍废水均纳入在线镍回收系统,含镍废水经过该设备处理后,出水镍去除率大于99%。
75/之间;出水的在2~6之间,大部分集中在3~5之间,所以该含镍浓缩液经进一步净化除杂后可以直接回用到电镀生产线上。
图3镍浓缩液浓度和曲线
金属镍资源的回用不但避免大量污泥的产生,大大减轻了企业的环保压力,提升了清洁生产水平。而且回收的硫酸镍直接回用大大减少了原料的购入成本。该公司做了年度测算:使用含镍废水现场回收设备每天回收硫酸镍134,每年回收硫酸镍40.2,以当时的镍价计算,每年回收硫酸镍价值136万元,节约废水、污泥处理成本13万元,每年扣除各项成本净收益112万元。不到一年企业可以收回全部设备投资,而且使用含镍废水现场回收技术后该企业的镍单耗量下降10%,在其集团旗下的所有企业中从最高降到最低,产生了非常好的国际影响,该项技术具有较广的适用性,目前正向集团内其他企业推广。
4.2中低浓度含镍废水处理4.2。1应用企业背景
某半导体上海有限公司研究、开发、生产和销售发光二极体、印刷电路板及光电子器件包含其它电视摄影机等新型电子元器件等。在电镀生产过程中产生含镍清洗废水,目前含镍废水委外处理,废水中镍质量低、废水的委外处理成本较高。为了充分利「重庆银浆回收」用镍资源,该公司计划对此部分的含镍废液进行浓缩后再委外处理、降低委外处理成本,同时提高镍液的回收率,减少镍资源的浪费。
4.2。2工程运行情况及效果
表3含镍废水处理情况表
废水处理能力/3·-1
ρ进水镍离子/·-1
50~100
ρ排水镍离子/·-1
0.014~0.245
η去除镍离子/%
ρ回收镍/·-1
图4某半导体有限公司含镍废水现场回收设备
图5离子交换设备出水镍离子浓度
该技术使用后,原本排入废水的金属镍99%以上可以回收再利用,同时,每年可减少约20余吨污泥,防止二次污染、避免镍流入环境,经济效益和环境效益十分可观。
电镀含镍废水现场回收技术具有较广的适用性,不仅适用于镍浓度较高的废液,也可以适用于含镍量为几十至几百毫克每升的废水中镍资源回收,应用该技术后得到的含镍浓缩液,经过净化除杂处理后回用于镀液补充或者进一步制备镍盐。处理过程产生的废水绝大部分可回用到生产,基本实现排放水及其金属离子的回收利用。

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