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摘要：化学镀镍是化学镀中发展最快的一种。镀液一般以硫酸镍、乙酸镍等为主盐，次亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷、肼等为还原剂，再添加各种助剂。在90℃的酸性溶液或接近常温的中性溶液、碱性溶液中进行作业。化学镀镍废液是化学镀镍过程中溶液生成的亚磷酸钠导致化学镀镍溶液老化失效形成的，化学镀镍废液回收处理工艺常见的有电解法和离子交换树脂法。本文分别对电解法与离子交换树脂法进行了费用损耗计算对比，得出最佳的处理工艺选型。
关键词：化学镀镍；电解法；离子交换树脂法；工艺选型
前言：
近些年来，随着工业的快速发展，我们赖以生存的生态环境遭到了破坏，有限的地球资源也被日渐挖掘消耗，伴着坏境问题的日益尖锐，人们开始意识到其严重性，当前需要调节经济、社会、环境的和谐统一发展。而化学镀镍技术因为其独特的优越性被广泛地应用到当代工业当中，但是在生产的过程中，其化学镀镍废液是一个问题，若任意地排放会造成华景的严重污染，而且对人体也会有明显的毒害作用，以最科学合理的工艺将其变废为宝是当前重要的研究工作。鉴于此，本文分别对电解法与离子交换树脂法进行了费用损耗计算对比，得出最佳的处理工艺选型，旨在为资源的有效利用，为企业的长远发展具有积极的显示意义。
1.化学镀镍废液的由来
化学镀镍又称为无电介镀镍，国标GB/T 13913-92和ISO 4527-1987称自催化镍磷合金。近20年里在工业发达国家的应用一直以15%的增长率持续扩大应用领域和规模，成为21世纪最先进适用的表面处理技术之一。
目前，化学镀镍工艺大多采用以次磷酸钠为还原剂的镀液，在施镀过程中发生的化学反应是三个相互竞争的氧化一还原反应:具有催化活性表面和足够能量条件下，水溶液中的次亚磷酸根开始脱氢，释放氮原子，同时被氧化成亚磷酸根，金属表面吸附初生态原千氢，同时被活化，液中的镍离子吸收氢释放的电子被还原为镍，在镀件表面沉积，催化金属表面的初生原子氢催化分解次磷酸根，产生亚磷酸根和分子态氢，同时，使得次磷酸根还原为磷:磷镍共沉淀，生成合金层。
化学镀镍溶液在工作一段时间以后会逐渐老化，不能继续使用，成为化学镀镍废液，此时废液中除了含有镍离子、次磷酸根离子以及大量的亚磷酸根离子、钠离子、硫酸根离子外，还含有很多的络合剂、缓冲剂、稳定剂等有机物，化学镀镍过程中溶液生成的亚磷酸钠是导致化学镀镍溶液老化失效的重要原因。当化学镀镍溶液中的亚磷酸钠达到一定质量浓度时，将与镍离子反应生成亚磷酸镍，导致镀层表面光亮度下降并生成麻点，还会引起化学镀镍溶液分解。为了防止亚磷酸镍的生成，需要经常向化学镀镍溶液中添加络合剂。但过量络合剂，会降低镀层沉积速度，并可能影响镀层的质量，因此，不得不经常更新化学镀镍溶液。
通常情况下化学镀镍废液COD50000-100000mg/l，NI含量3000- 5000mg/l，总磷30000mg/l左右，次亚磷10000mg/l左右，电导率200000-300000us/cm2。现有两种处理回收镍的工艺，电解法 、离子交换树脂法+电解法。
2.处理工艺
2.1电解法
电解法是采用不溶性材料为阳极，对废液进行电镀处理。
阳极上发生有机物的破解氧化反应及[OHˉ]放电反应，而阴极上则析出镍，从而达到回收利用，其所需成本如下计算：
（1）镍电解专用剂LD-1101: 25L/吨×12.5元/L≈312元
（2）电解用电:8V×450A×8H=28.8kw/H×0.8≈23元
（3）加热用电：24kw×8H×30%=96Kw/H×0.8≈46元
则每吨处理费用合计为：312+23+46=381元，假设化学镍废液为10吨，则费用总计为：381×10=3810元，目前10吨电解镍成品市场价值：70元/kg×5g/L×10000L=3500元，得出每吨的处理费用约3810-3500=310÷10=31元。
2.2离子交换树脂法+电解法
离子交换树脂是具有三维空间结构的不溶性高分子化合物，其功能可与水中的离子起交换作用，镀镍废水中的镍离子采用阳离子交换树脂吸附。通常将树脂转为Na型，因为H型交换速率极慢。含镍离子废水流经Na型酸性阳树脂层时发生交换反应。水中的镍离子被吸附到树脂上，而树脂的钠离子便进入水中，达到回收的目的。酸碱反洗液再电解处理。其所需成本如下计算：假设化学镀镍废液为10吨=10000L。每L树脂需要100g盐酸再生另需100g碱转型，镍离子浓度为5g/L，则10000L的废液含50000g的镍离子，1L树脂可以吸收50g的镍离子，则需要树脂1000L。另需两台5吨0.37Kw的水泵，一台再生一台反洗。
（1）则需要盐酸的量：1000L×100g/L=100000g=100kg 需要碱的量100kg，总计200kg酸碱，需要费用：盐酸和碱为9.6kg/元，则费用总计:200×9.6=1920元
（2）水泵用电费用：（0.37kw +0.37kw）×8H=5.92×0.8≈4.8元，则费用合计：1920+4.8=1924.8元，由上式得酸碱反洗液为200kg，由一得每吨电解处理费用为381元。则200kg的废液电解折合费用为：381÷5≈76元则离子交换树脂法+电解法处理10吨化学镀镍废液总计费用为：1924.8+76=2000.8元，由一得目前电解镍成品市场价值：70元/kg×5g/L×10000L=3500元，得每吨可盈利：3500-2000.8=1499.2÷10=149.92元。
3.结论
上述计算表明，电解法回收处理一吨废液需耗费31元，而离子交换树脂法+电解法回收处理一吨废液能盈利149.92元。所以单纯的使用电解法回收处理化学镀镍废水，需耗费一定的费用，离子交换树脂法+电解法的组合工艺更加适合用做化学镀镍废液的回收处理，一方面不但给环境的污染治理减少负担，另一方面，回收来的废液中存在一些镍、磷等资源，资源的有效利用不仅给企业带来更客观的效益，而且对社会也具有重要的意义。
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