本發(fā)明涉及一種電解工藝、特別涉及一種從化學鍍鎳廢水中電解出高品質(zhì)鎳的工藝。
背景技術：
眾所周知，工業(yè)化學鍍鎳是在次磷酸鈉為還原劑的酸性體系中進行的，為了保證鍍液的穩(wěn)定性、使用壽命和鍍層質(zhì)量,鍍液中需要加入絡合劑、穩(wěn)定劑、加速劑、ph值緩沖劑和光亮劑。這些物質(zhì)均為有機物，如:檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、羥基乙酸、丁二酸、琥珀酸、醋酸等等，絡合劑在化學鍍液中加入的量較多，這些物質(zhì)的存在與鎳有較強的絡合性，與鎳形成穩(wěn)定絡合態(tài)。當渡槽老化，會隨之產(chǎn)生化學鍍鎳廢水，通常，該廢水中的鎳含量在2-7g/l，cod在40000-70000mg/l，總磷在20-40g/l。
當前國內(nèi)外處理化學鍍鎳廢水的方法總體上可分為化學法和物理法，主要有化學沉淀法、離子交換樹脂法、溶劑萃取法、吸附法、膜分離技術等。這些方法都以水污染控制為目的，經(jīng)處理后ni(ⅱ)以含鎳污泥形式存在，鎳泥資源化效率不高，且易造成二次污染。如何將化學鍍鎳廢水中的鎳再生利用，一直是業(yè)界研究的課題。
現(xiàn)有技術中有人通過電解方法從上述廢水中將鎳析出。但其存在如下不足：
獲取的鎳，存在表面粗糙發(fā)黑、沒有光澤、出現(xiàn)裂縫、起皮和開裂等現(xiàn)象，而且獲取的鎳層厚度較薄。
其原因是：
電解法能將金屬離子還原為單質(zhì)，無二次污染，是金屬資源化較好的方法。但是氫具有比鎳更正的電位，氫更容易析出，雖然在實際的電解金屬鎳過程中，存在著由于極化作用而產(chǎn)生的電極反應的超電壓，由于極化的結果，氫離子在陰極上的析出電位向著更負的方向變化，使鎳離子放電被電解出來成為可能。但化學鍍鎳廢水中，由于有機物濃度高，鎳離子濃度低并以絡合形態(tài)存在，導致電解化學鍍鎳廢水析氧、析氫副反應嚴重。也就是說因濃差極化嚴重，單位槽體處理量小，電解效率低，陰極得到的鎳量少導致鎳析出量少。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種可大大提高電解電流效率并可獲得均勻、致密、平整和有金屬光澤鎳層的從化學鍍鎳廢水中電解出高品質(zhì)鎳的方法。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：
本發(fā)明的從化學鍍鎳廢水中電解出高品質(zhì)鎳的方法，由以下步驟完成：
1)利用收集槽收集化學鍍鎳廢水；
2)將收集的廢液的ph值調(diào)節(jié)至能夠降低析氫副反應的弱堿性條件下；
3)向廢液中加入體積百分濃度為1％-5％的聚乙烯醇和質(zhì)量百分濃度為1％-10％的過硫酸鈉攪拌，并在常溫下靜置12-24小時；
4)將靜置后的廢水排放到電解槽中進行電解鎳。
所述電解槽為旋流電解槽，其中，電解槽的電流密度為800-1000a/m2，電解時間為2-8小時。
所述旋流電解槽中的陽極為析氧電位高的二氧化鉛涂層陽極，陰極為不銹鋼材料。
調(diào)節(jié)ph值所用的堿液包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣中的一種。
電解鎳的電流效率達70％以上。
本發(fā)明提供的電解工藝與傳統(tǒng)的電解工藝完全不同，電流效率(電流效率是指電解時，在電極上實際沉積或溶解的物質(zhì)的量與按理論計算出的析出或溶解量之比)可以達到70％，cod降解率可達70％，總磷下降60％，得到的鎳層均勻、致密、平整和有金屬光澤。該工藝不僅能夠達到鎳資源回收的效果，同時還能夠降解有機物和除總磷，減輕后續(xù)處理的壓力，處理成本大幅度降低。
通過該技術方案的實施，能夠?qū)⒒瘜W鍍鎳廢水中的鎳電解出來，并且電解出來的鎳具有很好的金屬光澤，致密性好。同時能夠大幅度降低化學鍍鎳廢水中的有機物和總磷，具有很好的應用前景。
具體實施方式
本發(fā)明的從化學鍍鎳廢水中電解出高品質(zhì)鎳的方法是由以下步驟完成：
1、收集化學鍍鎳廢水，利用收集槽收集化學鍍鎳廢水。
2、將收集的廢液加堿調(diào)節(jié)ph值至8-9，以便在弱堿性條件下能夠降低析氫副反應。
調(diào)節(jié)ph所用的堿液包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣中的一種。
3、向廢液中加入體積百分濃度為1％-5％(v)的聚乙烯醇和質(zhì)量百分濃度為1％-10％(w)的過硫酸鈉攪拌，并在常溫下靜置一段時間，靜置時間的長短，以該廢液中的氧化劑能夠充分氧化廢水中的有機物為宜，以此提高電解效率，本發(fā)明優(yōu)選的靜置時間為12-24小時。
由于過硫酸鈉具有極強的氧化性，能夠?qū)U水中的有機物氧化，使絡合態(tài)的鎳被釋放為游離態(tài)的鎳離子，同時，還可將次亞磷酸轉為正磷酸鹽。
聚乙烯醇作為一種鎳離子的載體，同時其又是一種良好的分散劑，因此，在電解過程中其能夠促使鎳離子均勻的電解在陰極上，從而獲得均勻、致密、平整并有金屬光澤的鎳層。
4、將靜置后的廢水排放到電解槽中，優(yōu)選電解效果好的旋流電解槽進行電解鎳。
旋流電解槽的電流密度設置為800-1000a/m2，電解時間為2-8小時，陽極選擇析氧電位高的二氧化鉛涂層陽極，陰極為不銹鋼材料。所述二氧化鉛陽極具有極高的析氧電位，溶液中的有機物更容易放電發(fā)生氧化反應，從而使cod大幅度降低。
該工藝能夠大幅度降低陰極的析氫反應，使化學鍍鎳廢水中的大部分鎳離子電解出來，電流效率可以達到70％以上，電解出來的鎳具有金屬光澤，平整，致密，具有很好的市場應用價值，達到了資源化的目的。