[发明专利]一种线路板行业化学镍废液的处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种线路板行业化学镍废液的处理工艺，特别适用于线路板行业化学镍废液的处理工艺。

背景技术

沉镍金是线路板行业广泛应用的一种表面处理工艺，该工艺先在线路板铜表面化学镀一层镍，然后再镍上面沉一层金。化学镀镍废液中存在大量的镍离子、亚磷酸钠、次磷酸钠、pH 缓冲剂及稳定剂等有机物。当化学镀镍溶液老化，成为化学镀镍废液时，废液中仍含有高达2000~5000mg/L的镍，80000~200000mg/L的磷。已证实重金属镍具有致癌和致敏作用，能够导致皮肤癌、肺癌和鼻腔癌等。另外还发现，各种可溶性镍化合物对于环境中的生物也有明显的毒害作用。《水中优先控制污染物黑名单》早已将重金属镍及化合物列为优先控制污染物。与此同时，镍又是一种较昂贵的金属资源。而磷则是众所周知的引起水体富营养化现象主要污染因素之一，如果废液中的磷不经处理就任意排放，势必会对环境造成严重的污染,加剧水体富营养化污染的发生。

因此，如何有效处理化学镀镍废液，使其中的环境污染物变废为宝，重新得到资源化利用，减少对环境的污染和对生态的破坏,有着非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺流程简单，而且有效回收含镍废液中有价物质，减少对环境的污染的线路板行业含镍废液的处理工艺。

本发明采用了下述技术方案：

（1）    酸化破络及Fenton氧化

含镍废液系统有大量的柠檬酸等有机络合物，直接采用氢氧化钠或硫化钠处理难以将Ni²⁺形成Ni(OH)₂或NiS沉淀，要是Ni²⁺沉淀分离，就必须破坏有机物，采用Fenton氧化对含镍浓液进行深度破络氧化处理，破坏有机物同时达到氧化浓缩液中的次亚磷酸根、亚磷酸根，并通过形成磷酸铁沉淀出去磷，该技术的主要原理：

A.          酸性条件下，废液中有机酸与H⁺结合，释放出络合Ni²⁺，有利于后续沉淀分离。

B.           添加的F^e2+和氧化形成的Fe³⁺与络合物结合强度大于Ni²⁺，可以释放出游离Ni²⁺，提高沉淀去除效率。

C.           外加的H₂O₂氧化剂与Fe²⁺催化剂，即所谓的Fenton药剂，两者在适当的pH下会反应产生氢氧自由基(OH·)，而氢氧自由基的高氧化能力与废液中的有机物反应，可分解氧化有机物，进而破坏废液中络合物、降低COD，为后续沉淀分离Ni²⁺创造条件。

D.          Fenton氧化过程也将废液中的次亚磷酸根、亚磷酸根等氧化成磷酸根，通过加入硫酸亚铁或聚铁形成磷酸铁沉淀去除。

（2）    中和

在反应槽中破络、氧化后投加液碱将废液中和至pH 9~10，形成Ni(OH)₂，并投加Na₂S进一步降低废液中Ni²⁺含量，通过加氢氧化钠控制最终废液pH 11。

（3）    混凝反应

在反应槽中投加絮凝剂PAM，并通过搅拌使混凝反应充分进行，以使沉淀物在经过板框过滤时取得良好的过滤效果。

（4）    板框压滤机过滤

考虑到含Ni废液为一类污染物需单独处理达标后才能与综合废液混合，采取板框压滤机将沉淀物过滤分离。当板框压滤机过水速率明显降低时，采用压缩空气吹干污泥后卸泥进行下一批处理。滤液收集调节pH 4~6后进树脂吸附段。

（5）    树脂吸附

树脂吸附系统采用砂滤+三级串联离子交换树脂罐吸附处理预沉淀处理后的含镍废液，镍含量为2400mg/L的含镍废液经预处理后的板框压滤机滤液含镍量低于50mg/L，控制离子交换树脂罐内流速低于10m/H，保证废液流经树脂床时交换充分情况下，出水可达达到0.5mg/L排放标准。

（6）    化学品投加系统

处理工艺流程中需要投加化学品主要是调节pH值的硫酸、液碱和用于破络氧化的双氧水、硫酸亚铁、混凝反应的絮凝剂PAM以及增加沉淀处理效果的Na₂S等，可考虑直接从配药槽接泵至反应槽，或者添加固体使用，硫酸和氢氧化钠除外。

（7）    污泥处理系统