铁粉置换法分离电镀废水中的铜和镍_刘定富

铁粉置换法分离电镀废水中的铜和镍刘定富1,葛丽颖2(1.贵州大学化学工程学院,贵州贵阳　550003;2.贵州省环境监测中心站,贵州贵阳　550002)摘　要　根据Cu2+/Cu、Ni2+/Ni及Fe2+/Fe标准电极电势的差别,采用铁粉置换法分离电镀废水中的铜(Ⅱ)和镍(Ⅱ)离子;研究了铁粉用量、反应时间、反应温度及溶液pH值对分离效果的影响,探讨了提高分离效率的途径。结果表明:在铁粉过量10%、反应时间20min、反应温度85℃左右、溶液pH值4.0左右的条件下,采用本法可置换出80%以上的铜,而镍的损失率在8%以下。关键词　电镀废水　重金属离子　电极电势　置换分离1　概述电镀废水中含有铜、镍、铬、锌、锡等重金属离子,其成分与镀种有关。废水中重金属的回收利用始终是人们关注的课题:既消除其对环境的污染,又利用宝贵的金属资源。其技术关键在于废水中相关金属离子的有效分离。国内主要采用萃取分离、酸溶氨分离、酸溶硫化物分离等方法分离电镀废水中的重金属离子。对溶液中Cu2+和Ni2+的分离,他人作过一些研究。如陈凡植等采用铁屑置换法分离电镀污泥酸浸出液中的铜(Ⅱ),分离率超过95%[1],但只给出结果而没有分离过程的有关参数;黎茂贤在研究硫酸镍、硫酸铜与氨的反应时发现在相同条件下,用氨水中和硫酸镍、硫酸铜时,铜首先出现乳状沉淀,在pH等于6.5时,沉淀已基本完成,而在此时,镍的沉淀刚开始,沉淀形式是细小粒状的。利用此性质差异,可以用氨水调节溶液的pH=6.5而达到分离的目的[2]。毛谙章等采用硫化钠选择沉淀-氯酸钠转化浸出法从含铜(Ⅱ)、镍(Ⅱ)、铬(Ⅵ)、锌(Ⅱ)的混合溶液中分离出铜,当硫化钠用量为理论量的125%时,铜的沉淀率可达99.6%,此时由于共沉淀等原因,镍的损失率将达到20.6%,铁也有部分损失。通过沉淀转化可脱出杂质,铜的总回收率达到94.5%[3]。本研究针对某电镀企业排放废水中铜(Ⅱ)、镍(Ⅱ)离子共存的实际情况,利用两种离子氧化能力不同的差异,采用铁粉置换法分离之,旨在探讨电镀废水资源化的方法。2　实验部分2.1　实验原料废水取自贵阳市某电镀企业的废水排放口,系铜件酸洗废水与镀镍漂洗废水的混合物。经测定其成分为:[Cu2+]=748mg/L;[Ni2+]=424mg/L;pH=0.67。2.2　实验原理25℃时以下电极反应的标准电极电势为[4]:Cu