摘要：随着电镀工业的迅猛发展,将会有越来越多的电镀废水产生。而电镀污泥是电镀废水处理后产生的固体废弃物,含有多种重金属元素。固体废弃物直接填埋,不仅破坏环境、危害人类健康,也会造成巨大的资源浪费。由于电镀镍具有高均匀性、高耐磨性、高耐蚀性等优点,因此被广泛地应用于工业生产。在我国《国家危险废物名录》(环发[1998]89号)的47类危险废物中,含镍电镀污泥被列为第十七类危险废物,它的无害化处理和资源化利用是目前备受瞩目的焦点。 本文以某企业在镁铝合金镀镍过程中产生的含镍电镀污泥为原料,本着回收电镀污泥中的重金属资源及实现污泥无害化处理为原则,对电镀污泥中的重金属镍进行了回收应用的研究,提出了两种处理含镍电镀污泥的有效工艺:一是制备出氯化镍回用为镀镍原料;二是制得含镍、铜Ni/Cu/Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷,通过金属镍和铜实现陶瓷的增韧。 本文首先研究了含镍电镀污泥的成分和酸碱性,结果表明:①电镀污泥为弱碱性,pH值为8。②电镀污泥中镍的质量百分比为11.77%,铜的含量次之,且大都以氧化物形式存在。 采用选择性分离法制备氯化镍,用碳酸氢铵选择性浸出污泥中的镍离子和铜离子,形成配离子进入溶液,用盐酸滴定溶液,硫代乙酰胺作选择性沉淀剂,使铜离子沉淀,获得氯化镍溶液,蒸发结晶得到氯化镍晶体,纯度可以达到95.36%,镍的回收率达到92.5%。制得的氯化镍符合国家电镀工业的要求,可用作镀镍时的电解质和镍阳极活化剂。 鉴于污泥中除Ni的含量高外,Cu和Al的含量也较高,本文采用共沉淀化合物前躯体-水热反应法制得复合粉体Ni/Cu/Al_2O_3/ZrO_2,这样不仅回收了镍,也回收了其中的铜和铝,镍的回收率高达95.5%。烧制成的ZrO_2基复相陶瓷Ni/Cu/Al_2O_3/ZrO_2的断裂韧性KIC为8.52 MPa·m~(1/2),抗压强度σ_c为51 MPa,比纯ZrO_2陶瓷的性能分别提高了2.54倍和1.5倍,利用金属Ni和Cu增韧了ZrO_2陶瓷。 |
