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1、含鎳廢液中鎳的萃取及綜合利用學(xué)院：專業(yè)：姓名：學(xué)號：14含鎳廢液中鎳的萃取及綜合利用摘 要:利用二-(2-乙基己基)磷酸作為萃取劑萃取含鎳廢液中的鎳，萃余液用硫酸反萃取，生產(chǎn)工業(yè)級硫酸鎳，達(dá)到治理環(huán)境，廢物利用的目的。關(guān)鍵詞：鎳；廢水處理；萃?。籔204；硫酸鎳1.概述鎳位于元素周期表中第VIII族，是金屬元素鈷族中的一個元素，原子序數(shù)為28，原子量為58.69，密度為8.9g/cm3，熔點(diǎn)為1455°C。鎳在常溫常壓下是銀白色的金屬，質(zhì)地堅(jiān)硬，耐磨擦，有可塑性，是熱和電的良導(dǎo)體。鎳不溶于水，易溶于稀硝酸、鹽酸和硫酸溶液，不溶于氨水溶液。鎳能與很多有機(jī)配位基形
2、成穩(wěn)定的化合物，又能與自然界中的無機(jī)配位基形成化合物，在厭氧微生物存在的條件下，硫化物可制約鎳的可溶性。在正常條件下，鎳一般以0價(jià)和二價(jià)氧化狀態(tài)存在，但這并非屬一般情況。在水溶液中，一價(jià)、三價(jià)、四價(jià)的鎳很不穩(wěn)定。鎳在化學(xué)性質(zhì)和生物化學(xué)性質(zhì)方面與鐵、鈷元素十分相似。它可以置換其他活性位上的重金屬，尤其是可以與起輔酶作用的金屬發(fā)生置換反應(yīng)，致使有機(jī)金屬化合物的活性減弱。鎳是一種相當(dāng)豐富的元素，在地殼中約占0.018%，排第三位。鎳主要存在于火成巖中，其含量接近100ppm。鎳普遍存在于自然環(huán)境中。在各類巖石中，鎳的含量變化相當(dāng)大，鎳礦主要發(fā)育在磚紅壤區(qū)，鎳的氧化物
3、礦的采掘方法大多為露天開采，鎳的硫化物礦都采用地下采掘，礦體中主要是硫化物和砷化物。與其它微量元素一樣，土壤中固體狀態(tài)的鎳可以以多種化學(xué)形態(tài)存在，可存在于交換位，吸附位上，也可吸持在鐵鋁氧化物上，也可固定在粘土礦物的晶格里，有時還可以固定在有機(jī)殘留物的微生物內(nèi)。土壤中水溶液狀態(tài)的鎳可以以無機(jī)狀態(tài)存在，也可與有機(jī)配位基或無機(jī)配位基合成絡(luò)合物。目前，一般采用不同的合適的化學(xué)試劑以連續(xù)提取的方法，從化學(xué)的角度來區(qū)分固態(tài)金屬的形態(tài)[3]。鎳普遍存在于土壤環(huán)境中，因而鎳是植物組織的正常組分。1965年Vanselow報(bào)道，野生植物和自然植被中鎳的含量范圍是0.05~5.
4、0ppm（干燥組分中）。美國的Connor等人在1975年報(bào)道，美國2000個野生植物及自然植被中鎳的濃度均值大約在0.20~4.5ppm。1979年Cottenie等人報(bào)道，正常生長的植物中鎳的濃度范圍從微量至8ppm左右。14有關(guān)鎳對高等植物的生物功能缺乏全面的研究和結(jié)論，但人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，適量的鎳有利于植物的生長。某些松樹最佳生長條件似乎需要鎳；某些“累積鎳”的Alyssum類植物液需要鎳。種種實(shí)例表明，盡管人們在鎳對植物的生物功能方面尚沒有得出明確的結(jié)論，但適量的鎳在植物生長中所起的作用已為人們所肯定。通常，植物組織中鎳的濃度超過50ppm時（干燥組分重
5、量），植物會受到過剩鎳的損害，并出現(xiàn)中毒癥狀。植物對鎳元素的敏感度是相對分散的。有人報(bào)道，在營養(yǎng)液中植物鎳的中毒含量范圍從低于1ppm到高于300ppm不等，主要取決于植物類型。由鎳的過剩引發(fā)的毒性反應(yīng)主要由兩部分組成：①因缺鐵引起的褪綠?。虎诮饘俦旧硖赜械姆磻?yīng)。典型癥狀是葉片發(fā)黃后出現(xiàn)植物葉片壞死，其他癥狀是阻礙植物的發(fā)芽和抑制根莖的生長，部分植物畸形，出現(xiàn)異常斑點(diǎn)。最嚴(yán)重的也可導(dǎo)致整株壞死。目前已經(jīng)確認(rèn)鎳是致癌物質(zhì)，鎳污染的環(huán)境對人體健康可造成危害，當(dāng)鎳通過生物鏈進(jìn)入人體后有可能在動物身上引起腫瘤，肺部可逐漸硬化。此外，皮膚接觸銅、鎳還可引起皮膚過敏和潰瘍
6、等癥狀，在接觸高濃度銅、鎳化合物時可發(fā)生皮膚壞死。鎳礦石燃料燃燒排放的鎳可能引起環(huán)境中鎳的重新分布，因此，在研究土壤中鎳元素時，對工業(yè)排放的鎳應(yīng)引起足夠的重視。鎳是貴重的有色金屬，其良好的韌性和延展性，高度磨光和好的耐腐蝕性能，足夠的機(jī)械強(qiáng)度，使它成為重要的戰(zhàn)略原料。純鎳可用于鍍鎳，以對金屬和非金屬表面進(jìn)行裝飾、防護(hù)及獲取某些新性能等；鎳鹽有優(yōu)良的導(dǎo)電性，用于電鍍時的電解質(zhì)；鎳粉可作為延性相增韌陶瓷，綜合陶瓷與金屬兩種材料的優(yōu)異特性于一體，充分發(fā)揮材料特性；鎳基高溫合金是飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)渦輪盤、葉片及其它構(gòu)件不可或缺的材料，是Ni-Cd、Ni-H電池、硬質(zhì)合金的
7、重要原料，是奧氏體不銹鋼、超高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的重要組元，也是電沉積、化學(xué)鍍鎳以及常規(guī)鎳合金電鍍的重要原料。鎳不僅以金屬態(tài)大量使用，而且以化合物態(tài)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域鎳和鉻一樣,也是一種致癌物質(zhì)。我國工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:地面水中鎳的最高允許濃度為0.5mg·L-1;生活飲用水中0.1mg·L-1。含鎳廢水的治理已得到人們的普遍重視,各種治理方法應(yīng)運(yùn)而生,目前常用的有離子交換法,活性炭吸附法,電解法,化學(xué)沉淀法。前兩種處理效果好,但價(jià)格昂貴,后兩種方法出水水質(zhì)較差,還有二次污染問題。本文采用腐植酸樹脂處理含鎳廢水,具有原料來源廣,制作工藝簡單,價(jià)格低廉,凈化
8、效果好,不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。14電鍍
