從化學(xué)鍍鎳廢液中回收磷資源的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)廢棄物資源化的技術(shù)領(lǐng)域，特別是從化學(xué)鍍鎳廢液中回收磷資源 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 化學(xué)鍍鎳是一種應(yīng)用廣泛的表面處理技術(shù)，涉及電子、五金、機(jī)械、航空航天等行 業(yè)?；瘜W(xué)鍍鎳液使用壽命有限，一般4一10個(gè)周期后即老化為化學(xué)鍍鎳廢液，此時(shí)廢液中 還含有2 - 10g/L的二價(jià)鎳、10 - 200g/L的磷等。其中的鎳是一種能夠致癌的重金屬，但 也是一種短缺昂貴的資源；而磷會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，同時(shí)磷也是一種有價(jià)值的資源，故對(duì) 該廢液的處理涉及到資源的循環(huán)利用與環(huán)境保護(hù)并日益受到眾多研宄者和企業(yè)的重視。
[0003] 化學(xué)鍍鎳廢液成分復(fù)雜，處理比較困難。當(dāng)前處理方法總體上可分為化學(xué)法和物 理法，主要有化學(xué)沉淀法、催化還原法、電解法、離子交換樹脂法、溶劑萃取法、吸附法、膜分 離技術(shù)等，不過這些處理方法都是針對(duì)廢液中的二價(jià)鎳，對(duì)磷資源的關(guān)注較少。
[0004] 所述廢液中的磷以次磷酸鹽和亞磷酸鹽形式存在，一般次磷酸鹽為10 - 30g/L， 亞磷酸鹽為10-200g/L，次磷酸鹽和亞磷酸鹽都是還原性物質(zhì)，還導(dǎo)致廢液的C0D&(C0D& 是采用重鉻酸鉀作為氧化劑測(cè)定出的化學(xué)耗氧量）高達(dá)40, 000 - 50, 000mg/L，若隨意排放 則會(huì)消耗環(huán)境水中的溶解氧，從而惡化水質(zhì)。
[0005] 現(xiàn)有廢液中磷的處理方法主要用雙氧水、次氯酸鈉等氧化劑將其中的磷氧化為磷 酸鹽，再用鐵鹽、鋁鹽、鈣鹽等沉淀該磷酸鹽，使處理后待排放掉的廢液中磷的含量達(dá)到國(guó) 家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。這類方法氧化劑消耗量大，污泥量大，資源不能得到充分利用，運(yùn)行成 本高，經(jīng)濟(jì)效益差。
[0006] 通常，化學(xué)鍍鎳廢液量很大，僅以線路板行業(yè)為例：鍍鎳（包括化學(xué)鍍鎳和電鍍 鎳）是線路板眾多生產(chǎn)工藝中的一項(xiàng)，化學(xué)鍍鎳至少占到線路板鍍鎳工藝60%，中國(guó)目前 線路板年產(chǎn)量已超過2億m2,每生產(chǎn)400m2線路板會(huì)產(chǎn)生160L廢液，據(jù)此計(jì)算我國(guó)僅線路 板行業(yè)每年化學(xué)鍍鎳廢液量就達(dá)4. 8萬噸。且廢液中磷含量相當(dāng)高，平均為20g/L以上， 如能將該廢液中的磷資源開發(fā)為有價(jià)值的工業(yè)品，會(huì)顯著提升化學(xué)鍍鎳廢液處理的經(jīng)濟(jì)效 益，降低廢液環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種所用設(shè)備投資小、處理成本低、方法簡(jiǎn)單且 不產(chǎn)生二次污染的從化學(xué)鍍鎳廢液中回收磷資源的方法。
[0008] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0009] 本發(fā)明的從化學(xué)鍍鎳廢液中回收磷資源的方法，其最終產(chǎn)物為亞磷酸鹽，其按如 下步驟獲得：
[0010] 1)將除鎳后含亞磷酸根成分的化學(xué)鍍鎳廢液pH值調(diào)至4一12;
[0011] 2)按亞磷酸根與金屬鹽的摩爾比為1 : (0. 1 - 10. 0)的比例向所述廢液中加入金 屬鹽混勾構(gòu)成混合液；
[0012] 3)將所述混合液控制溫度20°C- 90°C下進(jìn)行反應(yīng)0. 5h- 24h;
[0013] 4)形成所述的亞磷酸鹽產(chǎn)物，再經(jīng)固液分離，完成從化學(xué)鍍鎳廢液中磷資源的回 收。
[0014] 在所述廢液中，所述亞磷酸根的含量為10g/L-200g/L。
[0015] 所述亞磷酸鹽產(chǎn)物為亞磷酸鋁、亞磷酸鋅、亞磷酸鐵或亞磷酸亞鐵。
[0016] 所述金屬鹽為鋁鹽、鋅鹽、鐵鹽或亞鐵鹽。
[0017] 所述鋁鹽包括但不限于氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、醋酸鋁、檸檬酸鋁、蘋果酸鋁、氫 氧化鋁、氧化鋁或它們的組合；所述鋅鹽包括但不限于氯化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、醋酸鋅、檸 檬酸鋅、蘋果酸鋅、氫氧化鋅、氧化鋅或它們的組合；所述鐵鹽包括但不限于氯化鐵、硫酸 鐵、硝酸鐵、醋酸鐵、檸檬酸鐵、氫氧化鐵、氧化鐵或它們的組合；所述亞鐵鹽包括但不限于 氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、醋酸亞鐵、氫氧化亞鐵、氧化亞鐵或它們的組合。
[0018] 所述pH調(diào)節(jié)液包括但不限于氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、氨水、硫酸、鹽 酸、醋酸或它們的組合。
[0019] 所述廢液的pH值調(diào)至4.0 - 12,所述金屬鹽為鋁鹽，其中，亞磷酸根與鋁鹽的摩爾 比為1 : (0. 5 - 2)，所述反應(yīng)溫度20°C- 90°C，反應(yīng)時(shí)間為0. 5h- 3h。
[0020] 所述廢液的pH值調(diào)節(jié)至4. 0 - 12. 0,所述金屬鹽為鋅鹽，其中，亞磷酸根與鋅鹽的 摩爾比為1 : (0. 8 - 2)，所述反應(yīng)溫度20°C- 90°C，反應(yīng)時(shí)間為0. 5h- 3h。
[0021] 9、按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：所述廢液的pH值調(diào)節(jié)至4. 0 - 11. 0， 所述金屬鹽為鐵鹽，其中，亞磷酸根與鐵鹽的摩爾比為1 : (〇. 5 - 2)，所述反應(yīng)溫度20°C- 90°C，反應(yīng)時(shí)間為0. 5h- 3h。
[0022] 所述廢液的pH值調(diào)節(jié)至4. 0 - 11. 0,所述金屬鹽為亞鐵鹽，其中，亞磷酸根與亞鐵 鹽的摩爾比為1 : (0. 8 - 2)，所述反應(yīng)溫度20°C- 90°C，反應(yīng)時(shí)間為0. 5h- 3h。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用在除鎳后的化學(xué)鍍鎳廢液中加入金屬鹽的方法，在 適宜的pH值范圍和一定的溫度下，經(jīng)反應(yīng)生成亞磷酸鹽沉淀物。該沉淀物經(jīng)固液分離后回 收成為無毒無害且應(yīng)用廣泛的物質(zhì)，即亞磷酸鋁、亞磷酸鋅、亞磷酸鐵或亞磷酸亞鐵。本方 法可將化學(xué)鍍鎳廢液中的磷回收并制備成有較好工業(yè)價(jià)值的產(chǎn)品，其技術(shù)簡(jiǎn)單、所用設(shè)備 投資少、產(chǎn)品純度高且不產(chǎn)生二次污染，提高了化學(xué)鍍鎳廢液處理價(jià)值，有較好的經(jīng)濟(jì)和環(huán) 境效益，有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 本發(fā)明的從化學(xué)鍍鎳廢液中回收磷資源的方法適用于除去鎳后的化學(xué)鍍鎳廢液 中回收磷資源的方法，所回收的磷資源為固體狀的亞磷酸鹽，分別為亞磷酸鋁、亞磷酸鋅、 亞磷酸鐵或亞磷酸亞鐵。
[0025] 本發(fā)明的方法基本上可將所述廢液中的亞磷酸根回收，其回收率可控制在10% - 100%。本發(fā)明選用的廢液中亞磷酸根的含量在10g/L- 200g/L。
[0026] 所述亞磷酸鹽通過如下步驟獲得：
[0027]1)將除鎳后的化學(xué)鍍鎳廢