[发明专利]碱性化学镍废水中镍的选择分离与综合回收方法

说明书

本发明公开了碱性化学镍废水中镍的选择分离与综合回收方法，属于重金属废水处理领域。本发明主要步骤包括：(1)采用“Ⅰ级大容量吸附+Ⅱ级选择性吸附”组合工艺分离碱性化学镍废水中的Ni，出水可直接回用；(2)以稀酸为再生剂，采用“循环预再生”法，对使用后的树脂进行再生；(3)将高酸高Ni脱附液与碱性化学镍老化液混合，并采用中和沉淀法或电催化还原法回收多种形式的Ni。本发明主要通过大容量吸附与选择性吸附的两级组合工艺实现了Ni达标处理和洗水回用，采用“循环预再生”法提高了再生剂利用率，增加了脱附液浓度，通过碱性化学镍老化液的“以废治废”，实现了低成本处置强酸性高浓脱附液，高效综合回收镍资源。

技术领域

本发明公开了一种碱性化学镍废水中镍的选择分离与综合回收方法，属于重金属废水资源化处理领域。

背景技术

碱性化学镀镍具有镀件适应性广、镀液稳定性好、镀速快和镀层质量高的优点，已成为取代酸性化学镀镍的理想体系。但是，镀件清洗带来的大量洗水消耗和镀液老化带来的高浓废液排放都极大限制了碱性化学镀镍的应用。因此，如何有效实现碱性化学镀镍的节水减污，已成为该技术推广的关键点。镍是致癌致敏的污染物，同时也是工业生产中昂贵的稀有资源。因此，如何同时有效实现水回用和镍回收，不仅有极其重要的环境意义，而且具有极好的经济价值。

目前，回收镍的方法主要可以分为以下三类：氧化破络沉镍、催化还原回收镍、离子交换回收镍。申请号201410058713.3的专利文献中提供了一种络合化学镀镍电镀废水的处理方法，该法先通过氢氧化钙沉淀除磷，再通过高铁酸钾氧化破络沉淀的方式来回收镍。此法虽可有效破除Ni的络合，但沉淀回收的Ni中含有较多杂质，并且出水Ni浓度难以降至0.1mg/L下。申请号201110138125.7的专利文献中提供了一种化学镀镍老化液中镍的回收方法，该法是指在镀有二氧化铱钛的阳极氧化次磷酸盐、亚磷酸盐和有机络合剂，而在阴极还原镍离子的过程。此法虽能有效回收老化液中的镍，但仅局限于浓度较高的废水，且需要投加大量药剂来调节老化液的pH。申请号201110260753.2的专利文献中提供了一种化学镀镍废水处理方法，该法利用强碱性阴离子交换树脂脱稳络合态镍，再用强酸性阳离子交换树脂吸附镍的方式回收镍。此法虽可有效回收低浓废水中的镍，但对镍的吸附没有选择性，出水依然难以实现达标。上述方法虽均可实现镍的回收，但各自都存在自身局限性。因此，如何巧妙实现同步回收低浓废水和高浓老化液中的镍尤为重要。

发明内容

本发明涉及碱性化学镍废水中镍的选择分离与综合回收方法，具体而言就是以“Ⅰ级大容量吸附+Ⅱ级选择性吸附”的组合工艺为核心技术单元，并通过碱性化学镍老化液“以废治废”的方式低成本处置高浓脱附液，集成选择分离与综合回收碱性化学镍废水中镍的一体工艺。

本发明旨在解决以下四方面的技术问题：

(1)碱性化学镍废水处理出水Ni难以达标；

(2)树脂洗脱困难，再生剂消耗大，浓缩倍率低；

(3)重金属吸附中高酸高重金属脱附液处置难的技术壁垒；

(4)碱性化学镍的低浓废水和高浓老化液中Ni同步回收难实现。

为了解决上述问题，本发明提出如下思路：先预浓缩低浓度废水中的镍，再同步回收其高浓脱附液与老化液中的镍，具体步骤如下：

(1)Ⅰ级大容量吸附：将过滤后的碱性化学镍废水泵入装填A类吸附剂的Ⅰ级吸附柱，并通过静电作用或静电强化的络合作用吸附去除主要络合态的Ni；

(2)Ⅱ级选择性吸附：将步骤(1)中Ⅰ级吸附出水泵入装填B类吸附剂的Ⅱ级吸附柱，并通过高亲和力的选择性配位作用吸附去除剩余的Ni，使得出水中总Ni浓度低于GB21900-2008《电镀污染物排放标准》表3中规定的限值0.1mg/L，出水可回用为镀件洗水；