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1、化學(xué)鍍鎳廢液的再生和處理方法RegenerationandTreatmentmethodsofElectrolessNickelPlatingBaths研發(fā)中心邱海兵摘要：介紹了化學(xué)鍍鎳廢液的再生和處理方法，綜述了各種方法國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了介紹。關(guān)鍵詞：化學(xué)鍍鎳；廢液；再生；處理方法Abstract：Themainregenerationandtreatmentmethodsofspentelectrolessnickelplatingwereintroduced.Theworldwidecurren
2、tresearchofthesemethodswasreviewed,andthetreatmentprinciples,advantagesanddisadvantagesofthesemethodswereintroduced.Keywords：electrolessnickelplating；spentbaths；regeneration；treatment在表面處理技術(shù)中，化學(xué)鍍占有很重要的位置。自1946年化學(xué)鍍鎳技術(shù)問世以來，由于其具有優(yōu)秀的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕性等綜合物理化學(xué)性能，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛
3、應(yīng)用，目前幾乎難以找到一個(gè)工業(yè)不采用化學(xué)鍍鎳技術(shù)。由于化學(xué)鍍鎳液老化產(chǎn)生的廢液以及鍍件漂洗、地板沖刷、設(shè)備跑冒滴漏產(chǎn)生的廢水，均含有鎳、磷以及有機(jī)物，尤其化學(xué)鍍鎳廢液中含有2~7g/L的鎳，80~200g/L的磷及大量有機(jī)物，如不經(jīng)處理任意排放，不僅會(huì)給環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)也是對(duì)資源的浪費(fèi)。因此有效處理化學(xué)鍍鎳廢液，使其中的環(huán)境污染物變廢為寶，得到資源化利用，減少對(duì)環(huán)境污染、減少對(duì)生態(tài)的破壞，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，有著非常重要的意義。1、化學(xué)鍍鎳廢液化學(xué)鍍鎳鍍液主要由金屬鹽、還原劑、pH緩沖劑、
4、穩(wěn)定劑或絡(luò)合劑等組成，鎳鹽用得最多的是硫酸鹽，還有氯化物或者醋酸鹽。還原劑主要是次亞磷酸鹽、硼氫化物等。用次亞磷酸鹽作還原劑的化學(xué)鍍鎳鍍得的鍍層是一種鎳磷合金。以硼氫化物或胺基硼烷作還原劑得到的鍍層是純鎳層，含鎳量可達(dá)99.5％以上。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)上大多采用次亞磷酸鈉作還原劑，硼氫化鈉和二甲基胺硼烷因價(jià)格較貴，只有少量使用。用次亞磷酸鈉作還原劑獲得的鍍層依含磷量不同可分為低磷(1%~4%)、中磷(4%~10%)和高磷(10%~12%)。鍍層中磷含量主要決定于溶液的pH值，在弱酸性液(pH=4~5)中可獲得中磷和高磷合金，
5、在弱堿性(pH=8~10)中可獲得低磷和中磷合金。在酸性環(huán)境里，可以用只含鎳離子和次亞磷酸鹽的溶液化學(xué)鍍鎳，但是為了使工藝穩(wěn)定，必須加入緩沖劑和絡(luò)合劑。常用的有醋酸鹽緩沖體系，也有用檸檬酸鹽、羥基乙酸鹽、乳酸鹽等。絡(luò)合物可以在鍍液pH值增高時(shí)也保持其還原能力。酸性體系里的絡(luò)合劑多數(shù)采用的是乳酸、檸檬酸、羥基乙酸及其鹽。有機(jī)添加劑對(duì)鎳的還原速度有很大影響，其中許多都是反應(yīng)的加速劑，如丙二酸、丁二酸、氨基乙酸、丙酸以及氟離子。在堿性化學(xué)鍍鎳溶液里，鎳離子配位體是必需的成分，以防止氫氧化物和亞磷酸鹽沉淀。一般用檸檬酸鹽或銨鹽
6、的混合物作為絡(luò)合劑。也有用磺酸鹽、焦磷酸鹽、乙二胺鹽的鍍液?；瘜W(xué)鍍鎳溶液在工作一段時(shí)間以后會(huì)逐漸老化，不能繼續(xù)使用，成為化學(xué)鍍鎳廢液。此時(shí)廢液中除了含有鎳離子、次磷酸根離子以及大量的亞磷酸根離子、鈉離子、硫酸根離子外，還含有很多的絡(luò)合劑、緩沖劑、穩(wěn)定劑等有機(jī)物，使得廢液成分非常復(fù)雜，增加了廢液治理的難度。2、化學(xué)鍍鎳廢液的再生利用化學(xué)鍍鎳液報(bào)廢的主要原因是由于亞磷酸鈉、硫酸鈉反應(yīng)產(chǎn)物的積累。若是能清楚這些副產(chǎn)物，保留其中的有效成分，如鎳、絡(luò)合劑等用于二次化學(xué)鍍鎳，不但能節(jié)省大量的費(fèi)用，也減少了污染物的排放。有關(guān)方面的研
7、究報(bào)道文獻(xiàn)和專利不少。美國(guó)田納西州DoeDakRidge實(shí)驗(yàn)室研究的化學(xué)鍍鎳無廢工藝流程，包括離子交換、沉淀、蒸發(fā)等處理單元【1】。老化液經(jīng)熱交換器后先后進(jìn)入3個(gè)氫型陽(yáng)離子樹脂交換柱，經(jīng)離子交換樹脂處理后，鍍液中的鈉離子和鎳離子幾乎全部被置換。流出液進(jìn)入沉淀反應(yīng)池，用CaOheCaCO3調(diào)pH值，由于鈣鹽的引入而生成CaSO4沉淀，從而去除了硫酸根。濾出液進(jìn)入第二個(gè)沉淀池，調(diào)整pH值，加入MgO或Mg(OH)2沉淀劑，以出去亞磷酸根離子，沖洗后的沉淀可用作肥料。過濾液用硫酸調(diào)節(jié)pH值，蒸發(fā)去除多余水分，進(jìn)入第二個(gè)離子交
8、換柱。溶液中的鈣、鎂離子交換樹脂上結(jié)合的鎳離子，流出液經(jīng)有效成分補(bǔ)充后可加熱施鍍。此裝置有效去除了老化液中的亞磷酸根離子、鈉離子和硫酸根離子，基本實(shí)現(xiàn)了化學(xué)鍍鎳的閉路循環(huán)。但此系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜，操作繁瑣，費(fèi)用高，且有可能將鈣、鎂離子引入鍍液，影響施鍍。劉貴昌等【2】采用可溶性鈣鹽去除化學(xué)鍍鎳廢液中的亞磷酸根，再用可溶性氟化物去除殘余的
