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CN101982566A - 一种回收电镀废水中金属镍离子的装置及方法 - Google Patents

一种回收电镀废水中金属镍离子的装置及方法 Download PDF

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CN101982566A CN2010105361243A CN201010536124A CN101982566A CN 101982566 A CN101982566 A CN 101982566A CN 2010105361243 A CN2010105361243 A CN 2010105361243A CN 201010536124 A CN201010536124 A CN 201010536124A CN 101982566 A CN101982566 A CN 101982566A
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万云贤
宋宝珍
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WUXI CITY SUTAI METAL PRODUCTS CO Ltd
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WUXI CITY SUTAI METAL PRODUCTS CO Ltd
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Abstract

本发明公开一种回收电镀废水中金属镍离子的装置及方法，其包括流化床和废水储槽，所述流化床上设有均与废水储槽相连通的进水口和出水口，且所述流化床内盛有流化颗粒，并对称地设阴极板和阳极板；所述流化床的进水口通过管道与废水储槽相连通，所述管道上设置有循环泵，且所述流化床底部设有液体分布板，流化颗粒位于所述液体分布板上，上述回收电镀废水金属镍离子的装置操作简单；对环境无二次污染；回收的金属镍纯度高达99％，金属的回收率高，可达到99％；废水的排放量减少90％，少量的废水用膜过滤处理后达标排放，或用活性碳处理都可以达标排放，可直接应用于工业。

Description

一种回收电镀废水中金属镍离子的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种回收废水中的镍离子装置及方法，尤其是涉及一种回收电镀废水金属镍离子的装置及方法。
背景技术
目前，电镀镍漂洗水中镍的治理与回收已有了大量的研究，但是我国目前尚未有一个妥善合理，灵活简便的方法应用于工业，据报道，2004年我国目前约有1万个左右的电镀厂，废水年排放量约40亿M3吨，有约50％的废水未达标，其中绝大部分含镍废水是用水冲稀排放，这不仅是资源的严重浪费，而且严重的污染了环境。
回收镍资源，采用什么方法回收电镀废水中的镍是首先要考虑的问题。一种是采用流态化床电极电解法回收镍，所得产品为粒状金属镍，并且存在颗粒长大再溶解的问题；还有用气浮法回收镍，但是不能直接得到金属镍，也有多数学者采用化学法与离子交换法回收镍都存在再生液处理麻烦，操作管理较复杂等问题，也不能直接得到金属镍，因此迫切需要一种操作管理便捷，回收镍的纯度高的回收金属镍离子的装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回收电镀废水金属镍离子的装置及方法，其具有操作管理简单、回收率、回收纯度高、废水排放率低的特点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种回收电镀废水中金属镍离子的装置，其包括流化床和废水储槽，所述流化床上设有均与废水储槽相连通的进水口和出水口，且所述流化床内盛有流化颗粒，并对称地设阴极板和阳极板；且所述流化床底部设有液体分布板，流化颗粒位于所述液体分布板上。
所述流化床的进水口通过管道与废水储槽相连通，且所述管道上设置有循环泵。
所述流化床内平行放置有多对阴、阳极板，所述阴极板和阳极板之间等距间隔设置，且相邻的阳极板和阴极板间的距离为50-150mm。
所述循环泵的进水口设有耐酸、耐碱的过滤器，放置于废水储槽中。
所述阳极板为厚度3-10mm的铅板，阴极板为镀钛的金属板，厚度4-6mm。
一种回收电镀废水中金属镍离子的方法，其回收方法是：将电镀废水送上述的流化床，流经流化颗粒和阴阳极板；镍在阴极板沉积成薄板，剥离即可，回收时，液体的流速为1.5cm-15cm/s，流化颗粒处于流态化运动状态而不溢出流化床，电流密度20-120A/m2，PH值3-7。
所述废水中镍离子的浓度≥0.05g/L；回收时，液体的流速为5cm-10cm/s，流化颗粒处于流态化运动状态而不溢出，电流密度50-100A/m2，PH值4-6。
所述废水中镍离子的浓度≥0.05g/L；回收时，液体的流速为7cm-8cm/s，流化颗粒处于流态化运动状态而不溢出，电流密度70-80A/m2，PH值4.5-5.5。
本发明的有益效果为，所述回收电镀废水金属镍离子的装置操作简单；对环境无二次污染；回收的金属镍纯度高达99％，金属的回收率高，可达到99％；废水的排放量减少90％，少量的废水用膜过滤处理后达标排放，或用活性碳处理都可以达标排放，可直接应用于工业。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明回收电镀废水金属镍离子的装置的结构示意图。
图中：
1、流化床；2、废水储槽；3、循环泵进水管；4、流化床进水管；5、液体分布板；6、流化颗粒；7、阳极板；8、阴极板；9、阳极接线；10、阴极接线；11、流化床出水管；12、过滤器；13、循环泵。
具体实施方式
请参照图1所示，图1为本发明回收电镀废水金属镍离子的装置的结构示意图，一种回收电镀废水中金属镍离子的装置，其包括流化床1和废水储槽2，所述流化床1的底部开设有连接流化床进水管4的进水口，所述流化床进水管4上设置有循环泵13，所述循环泵13通过循环泵进水管3与废水储槽2连通，所述流化床1内盛有流化颗粒6，并对称地设连接阴极接线10的阴极板8和连接阳极接线9的阳极板7；所述阴极板8和阳极板7平行对称设置，且所述阴极板8和阳极板7之间等距间隔设置，相邻的阳极板7和阴极板8间的距离为50-150mm，且所述阳极板7为厚度3-10mm的铅板，阴极板8为镀钛的金属板，厚度4-6mm，且所述流化床1底部设有液体分布板5，流化颗粒6位于所述液体分布板5之上，所述流化床1的顶部开设有连接流化床出水管11的出水口，所述流化床出水管11设置于废水储槽2的上方，所述循环泵进水管3上设有耐酸、耐碱的过滤器12，所述过滤器12放置于废水储槽2的底部。
具体操作实施例1：
1.将流化床1的电解槽设备摆放在电镀废水储槽2旁边，废水中镍离子的浓度0.05g/L，控制溶液的PH值7，电解槽中装有1.2～2mm的洗净的沙子颗粒，极板间的距离50mm；
2.将循环泵进水管3的带过滤器12的吸水端放入电镀废水储槽2中，由循环泵13将处理废水通过流化床进水管4泵入循环流化床1内，控制液体的流速在1.5cm/s，使沙粒处于流态化运动状态，而颗粒不溢出床体；
3.启动电源，控制电流密度20A/m2，进行金属镍的回收，待阴极板8沉积的镍薄达到2～3mm后剥离阴极板8，清理完毕的阴极板8装回原处，继续进行回收金属镍的操作；
4.回收后的电镀废水，经过膜处理后返回到电镀液的配制；经过10次操作后通过膜处理，可达到排放标准。
镍的回收率99％，镍的纯度99％，电流效率28.1％。
具体操作实施例2：
1.废水中镍离子的浓度1g/L，控制溶液的PH值5，电解槽中装有2～3mm的流化颗粒，相邻阳极板7和阴极板8间的距离60mm；
2.将循环泵进水管3的带过滤器12的吸水端放入电镀废水储槽2中，由循环泵13将处理废水通过流化床进水管3泵入循环流化床1，控制液体的流速在5cm/s，使流化颗粒处于流态化运动状态而颗粒不溢出床体；
3.启动电源，控制电流密度40A/m2，进行金属镍的回收，待阴极板8沉积的镍薄达到2-3mm后剥离阴极板8，清理完毕的阴极板8装回原处，继续进行回收金属镍的操作；
4.回收后的电镀废水，经过膜处理后返回到电镀液的配制；经过10次操作后通过膜处理，达到排放标准后排放。
镍的回收率可达99％，镍的纯度可99％，电流效率54.3％。
具体操作实施例3：
1.废水中镍离子的浓度2g/L，控制溶液的PH值4，电解槽中装有3～3.5mm的沙子颗粒，极板间的距离80mm；
2.将循环泵进水管3的带过滤器12的吸水端放入电镀废水储槽2中，由循环泵13将处理废水通过流化床进水管4泵入循环流化床1内，控制液体的流速在10cm/s，使沙粒处于流态化运动状态，而颗粒不溢出床体；
3.启动电源，控制电流密度80A/m2，进行金属镍的回收，待阴极板8沉积的镍薄达到2～3mm后剥离阴极板8，清理完毕的阴极板8装回原处，继续进行回收金属镍的操作。
4.回收后的电镀废水，经过膜处理后返回到电镀液的配制经过10次循环操作后通过膜处理，可达到排放标准后排放。
镍的回收率99％，镍的纯度99％，电流效率60％。
具体操作实施例4：
1.废水中镍离子的浓度5g/L，控制溶液的PH值4.5，电解槽中装有3.5～5mm的沙子，极板间的距离150mm；
2.将循环泵进水管3的带过滤器12的吸水端放入电镀废水储槽2中，由循环泵13将处理废水通过流化床进水管4泵入循环流化床1内，控制液体的流速在15cm/s，使沙粒处于流态化运动状态，而颗粒不溢出床体；
3.启动电源，控制电流密度120A/m2，进行金属镍的回收，待阴极板8沉积的镍薄达到2～3mm后剥离阴极板8，清理完毕的阴极板8装回原处，继续进行回收金属镍的操作。
4.回收后的电镀废水，经过膜处理后返回到电镀液的配制；经过10次循环操作后通过膜处理，可达到排放标准后排放。
镍的回收率99％，镍的纯度99％，电流效率80％。

Claims (8)

1.一种回收电镀废水中金属镍离子的装置，其包括流化床和废水储槽，其特征在于：所述流化床上设有均与废水储槽相连通的进水口和出水口，且所述流化床内盛有流化颗粒，并对称地设阴极板和阳极板；且所述流化床底部设有液体分布板，流化颗粒位于所述液体分布板上。
2.根据权利要求1所述的回收电镀废水中金属镍离子的装置，其特征在于：所述流化床的进水口通过管道与废水储槽相连通，且所述管道上设置有循环泵。
3.根据权利要求1所述的回收电镀废水中金属镍离子的装置，其特征在于：所述流化床内平行放置有多对阴、阳极板，所述阴极板和阳极板之间等距间隔设置，且相邻的阳极板和阴极板间的距离为50-150mm。
4.根据权利要求1或2任一项所述的回收电镀废水中金属镍离子的装置，其特征在于：所述循环泵的进水口设有耐酸、耐碱的过滤器，放置于废水储槽中。
5.根据权利要求1或3任一项所述的回收电镀废水中金属镍离子的装置，其特征在于：所述阳极板为厚度3-10mm的铅板，阴极板为镀钛的金属板，厚度4-6mm。
6.一种回收电镀废水中金属镍离子的方法，其特征在于：
其回收方法是：将电镀废水送至权利要求1中所述的流化床，流经流化颗粒和阴阳极板；镍在阴极板沉积成薄板，剥离即可，回收时，液体的流速为1.5cm-15cm/s，流化颗粒处于流态化运动状态而不溢出流化床，电流密度20-120A/m2，PH值3-7。
7.根据权利要求6所述的回收电镀废水中金属镍离子的方法，其特征在于：所述废水中镍离子的浓度≥0.05g/L；回收时，液体的流速为5cm-10cm/s，流化颗粒处于流态化运动状态而不溢出，电流密度50-100A/m2，PH值4-6。
8.根据权利要求6或7任一项所述的回收电镀废水中金属镍离子的方法，其特征在于：所述废水中镍离子的浓度≥0.05g/L；回收时，液体的流速为7cm-8cm/s，流化颗粒处于流态化运动状态而不溢出，电流密度70-80A/m2，PH值4.5-5.5。
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