一种五金硝挂退镍废液再生方法及其应用

技术领域

本发明专利涉及节能环保领域，特别涉及一种五金硝挂退镍废液再生方法及其应用。

背景技术

在五金电镀连续电镀镍、龙门挂镀生产工艺中，其挂具也会电镀镍层，需要在后续进行化学剥除。

而目前退镀镍使用的硫酸&双氧水体系以及纯硝酸体系进行退镀剥镍(例如：CN103710706A、CN109652805B、CN103938261B等)，其废液中的氨氮以及总氮含量对环境的冲击很大，退镍过程中，当溶液的镍含量逐渐增高，当达到一定浓度后，退镍能力下降，从退镀槽设备中排出而成为含镍废液(硝酸镍废液)。

目前行业剥镍废液均为委外处理，硝酸镍废液属于国家规定的危险化学废品，含有大量的硝酸，运输过程中给环境带有一定的影响，且需要费用进行委外处理，成本较为高昂，废液中的镍也无法回收。

为此，需要研发了一种新型剥镍药水，将剥镍废液中的镍离子经过电解回收金属镍后，产生电余液(退镍再生液)经过组分调整后返回产线使用。该方法能使药水循环回用的同时产生高价值的镍板，整工艺节约了物料成本的同时剥镍药水可以重新在次使用，为工厂创造更大价值，响应国家“清洁生产、节能减排”的政策。

发明内容

本发明的目的是提供一种五金硝挂退镍废液再生方法，以解决背景技术中所存在的问题。

本发明的另一目的是提供一种五金硝挂退镍废液再生方法得到电解镍的应用。

一种五金硝挂退镍废液再生方法，首先将甲基磺酸剥镍废液中的镍离子在直电流作用下电解：阴电极析出金属镍，阳电极析出氧气；然后，甲基磺酸镍废液提镍后产生的电余液经过添加促进剂和稳定剂后返回退镍生产产线使用。

一种五金硝挂退镍废液再生方法，包括以下步骤：

步骤1，甲基磺酸剥镍废液采用电解法，将镍离子电解得到金属镍；

步骤2，步骤1去除镍离子后的废液，将其废液调配成再生液，包括以下子步骤：

步骤2.1，取步骤一去除镍离子后的废液，分析再生液中甲基磺酸的含量；

步骤2.2，取电解后的产生的再生液，分析再生液中氨基磺酸的含量；

步骤2.3，根据再生液氨基黄酸的含量需要补加氨基磺酸的量，按补加氨基黄酸比例依次添加甲基磺酸、促进剂、稳定剂、络合剂、缓释剂、铜面保护剂；

步骤2.4，在搅拌作用下溶解至少4小时以上，直至完全溶解后待生产；

步骤2.4得到的再生液添加氨基磺酸、促进剂、稳定剂、络合剂、铜缓释剂后的组分为：

氨基磺酸10～20％，甲基磺酸0.5～3％、促进剂1～2.5％，稳定剂1～3％、络合剂0.5～2％、缓释剂0.5～2％、铜面保护剂1～3％。

进一步，所述促进剂为硝酸或氢氟酸。

进一步，所述稳定剂为硫酸铵、硫酸镁中的任意一种或多种。

进一步，所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)。

进一步，所述缓释剂：尿素、硫脲中的任意一种或多种。

进一步，所述铜面保护剂：BTA、TTA、MBT中的任意一种或多种。

进一步，步骤1中的电解法：电解阳极基材为钛基活性涂层析氧阳极、二氧化铅涂层钛板、铅板及铅合金板中的任意一种；所述电解阴极基材为钢板片或钛板；

电流密度是300～350A/m

极间距为5cm。

进一步，电流密度是333.3A/m

进一步，步骤1的电解法：温度为40°的情况下，退镍速率为0.9～1.3um/min。

一种五金硝挂退镍废液再生方法得到电解镍的应用。

采用上述技术方案，与现有技术相比，优点在于：

第一，本申请研发了一种剥镍药水循环再生方法，本方法将甲基磺酸剥镍废液中的镍离子在直电流作用下电解，阴电极析出金属镍，氧电极析出氧气，甲基磺酸镍废液提镍后产生的电余液经过添加促进剂和稳定剂等后返回退镍生产产线使用。

第二，本申请的第一个发明点在于：发现盐酸作为促进剂，效果不佳。

第三，本申请的第二个发明点在于：基于退镍速率以及退镍质量的考虑，给出了“氨基磺酸、促进剂、稳定剂、络合剂、铜缓释剂后的组分为：氨基磺酸10～20％，甲基磺酸0.5～3％、促进剂1～2.5％，稳定剂1～3％、络合剂0.5～2％、缓释剂0.5～2％、铜面保护剂1～3％”的配方目标；事实上，上述组分是与“电流密度是300～350A/m

附图说明：

图1是本申请的一种五金电镀退镀废液循环再生方法的设计图。

图2是本申请的一种五金电镀退镀废液循环再生方法的应用得到的电解镍的实际图。

图3是本申请的一种五金电镀退镀废液循环再生方法的应用得到的电解镍的另一实际图。

具体实施方式

研发项目：一种五金电镀退镀废液循环再生方法。

本申请的研发项目的过程主要由下面四部分组成。

直接电解法，在直流电作用下阳极析氧气，阴极析出金属镍；回收镍后产生的废液为退镍再生液。

电解阳极基材为钛基活性涂层析氧阳极、二氧化铅涂层钛板、铅板及铅合金板中的一种，所述电解阴极基材为钢板片、钛板。

退镀废液回收产生再生液的成分调配，成分调配包括添加甲基磺酸、稳定剂、促进剂、络合剂、缓释剂，铜面保护剂。

其方法为：

步骤一，取电解后的产生的再生液，分析再生液中氨基磺酸的含量；根据再生液氨基黄酸的含量需要补加氨基磺酸的量

步骤二，按补加氨基黄酸比例依次添加甲基磺酸、促进剂、稳定剂、络合剂、缓释剂、铜面保护剂

步骤三，按比例加入以上步骤二的物料后，在搅拌作用下溶解至少4小时以上，直至完全溶解后待生产。

甲基磺酸退镀液经过化学分析，其组成如下：氨基磺酸、甲基磺酸、促进剂，稳定剂、络合剂、缓释剂、铜面保护剂。退镀废液回收产生再生液的成分调配，成分调配包括添加甲基磺酸、稳定剂、促进剂、络合剂、缓释剂，铜面保护剂。其难点在于：上述成分的配方如何确定是难点。在确定成分时，以电解镍作为目标，即以退镍速率以及电解镍质量来作为评价标准。

一般性的知识：其中，所述促进剂可以是盐酸、硝酸、氢氟酸中的至少一种；其中，所述稳定剂可以是硫酸铵、硫酸镁等中的至少一种；其中，所述络合剂选自：乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)络合剂；其中，所述缓释剂：尿素、硫脲等唑类中的至少一种；其中，所述铜面保护剂：BTA、TTA、MBT等唑类中的至少一种。

上述促进剂、稳定剂等是否全部适用，是未知的。

针对上述技术方案，提出了六种配方：配方一～配方六。

1)配方一～配方六的氨基磺酸退镍液成分如下表1所示。

2)制作溶液时，分别根据配方一～配方六中的退镍液各组分及含量，依次称取氨基磺酸和甲基磺酸加到量取好的纯水中，用玻璃棒搅拌溶解完后得到混合溶液；以上混合得到溶液在搅拌作用下，按以上浓度依次加入称好的其他成分，待完全混合溶解后补加水至刻度，再搅拌均匀后得到氨基磺酸退镍液。

表1氨基磺酸退镍液成分表

对配方一～配方六的不同组成成分的退镍液作退镍速度测试，分别各取1000mL退镍液于1000mL烧杯，选取五金电镀厂的生产标准电镀镍测试片(5-7um镍厚)，测试退镍速率如表2。

表2实施例一的六组测试过程及结果

本发明对配方一～配方六测试了不同的组分成分退镍速率，为了使测试数据准确性，对退镍前镍厚进行测量，退镍5min后再X-RAY测剩余镍厚度，通过前后相差得出一定5min内的退镍量，从测试得出数据来看，配方三及其测试条件下，退镍速率很低，其促进剂不合适。配方一～配方六不同的组分成分退镍速率相差不大，退镍速率比较稳定。

实施例二：

对配方一、配方二、配方四、配方五、配方六作退镍测试后溶液进行镍回收，采用电解原理工艺进行回收镍，分别取退镍后溶液270mL于哈式槽，调整退镍废液PH值为3.5，阳极采用钛基钽铱涂层进行电解，尺寸6cm×8cm；阴极为标准哈氏铜片，尺寸10cm×6cm，极间距为5cm，电流2.0A,电解时间为120min，电解温度50℃，在阴极板表面镍沉积情况如下表3。

表3实施例二的五组测试过程及结果

从实施例二可知：从配方一、配方二、配方四、配方五、配方六的退镍后产生退镍液进行电解回收镍金属，采用电解哈式槽测试，以电流密度约200A/m2进行电解，阴极板上基本都可以沉积镍金属，而且沉积的镍致密性好，镍表面亮白光亮。说明退镍液各成分及含量对电解回收镍无影响，所以利用电解方法可以从退镍液中的镍金属电解回收。

实施例三：

对配方一～配方六退镍液电解回收镍后产生再生液进行成分含量分析，适当补加微量损失部分，使各成分含量符合退镍液配方要求，然后在分别各取100mL退镍再生液于250mL烧杯作退镍速率测试，被退镍材料依然是选取标准5-7um的电镀镍测试片，镀镍边料镍厚度5-7um，退镍再生液组分含量微调整后浓度及退镍速率如表4。

表4

从实施例三可知：退镍液电解回收镍产生再生液，根据退镍各组分参数对再生液进行各组分的调整，然后进行退镍速率测试，再生液退镍5min后，通过前后相差得出镍的褪除量，计算得出退镍速率，从测试得出数据来看，配方三的原来没有促进剂不匹配，通过调整后与其他配方一样，从再生液通过调整组分后，配方一～配方六(配方三进行了改变)的再生液退镍速度与原退镍液性能相差不大，退镍速率稳定，所以退镍液通过电解回收镍后产生再生液可以返回再生利用。

以上已详细描述了本方面的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书的保护范围中。