、1、2、3、4、5，其中下標(biāo)》表示水相，下標(biāo)〇表示有機(jī)相。將總 體積為20mL的水相和有機(jī)相混合于錐形瓶中，置于恒溫水浴振蕩器（25°C)以140rpm的速 度振蕩4h。振蕩結(jié)束后，將錐形瓶中的溶液倒入30ml離心管中，放入離心機(jī)中以2000rpm 離心分離5min。離心后，取出離心管，將有機(jī)相用吸管吸取丟棄，剩余水相倒入小燒杯中，用 Whatman試紙將有機(jī)相徹底去除，之后，取lmL水相置于離心管中，并用0.lmol/L稀硝酸稀 釋到10mL，用ICP-0ES測(cè)定水相中金屬鎳的含量。得到萃取效率E與相比的關(guān)系圖，如圖2 所示。
[0044] 由圖1可以看出在pH為6~7時(shí)，LIX984對(duì)化學(xué)鍍鎳廢液中鎳的萃取效率為 99. 85~99.98。由圖2可以看出水相與有機(jī)相相比Vw/V。等于0.5和1時(shí)，萃取效率E最 尚，為100 %。
[0045] 實(shí)施例2對(duì)負(fù)載鎳的有機(jī)相的反萃。
[0046] 將3ml實(shí)施例1得到的負(fù)載鎳的有機(jī)相與lmol/L的H2S04溶液9mL移入30mL離 心管中，固定在垂直振蕩器中，分別振蕩0. 5,1，2, 3, 5,10, 20,40min，振蕩結(jié)束后，放入離心 機(jī)中以2000rpm離心分離5min。離心后，取出離心管，將有機(jī)相用吸管吸取出來(lái)，得到回收 的萃取劑。剩余水相倒入小燒杯中，用Whatman試紙將有機(jī)相徹底去除，之后，取lmL水相 置于離心管中，并用0.lmol/L稀硝酸稀釋到10mL，用ICP-OES測(cè)定水相中金屬鎳的含量。 反萃取效率用S表示。得到反萃取效率S與振蕩時(shí)間t的關(guān)系圖，如圖3所示。
[0047] 由圖3可以看出，當(dāng)振蕩時(shí)間t為20min時(shí)，反萃取效率S為99. 72%。
[0048] 實(shí)施例3連續(xù)溶劑萃取發(fā)回收化學(xué)鍍鎳廢液中的鎳。
[0049] 混合澄清池是用于逆流連續(xù)萃取的裝置?；旌铣吻宄刂饕ɑ旌鲜液统吻迨摇?兩相進(jìn)入混合室，通過(guò)攪拌器充分混合，混合室液體充滿后，溢流入澄清室，由于兩相密度 不同，靠重力作用在澄清室中自然分相連續(xù)。實(shí)施例3和實(shí)施例4的實(shí)驗(yàn)均在混合澄清池 中進(jìn)行。
[0050] 以體積分?jǐn)?shù)20 %的萃取劑-LIX984、體積分?jǐn)?shù)2 %的協(xié)萃劑P5709和體積分?jǐn)?shù)78 的稀釋劑D70作為有機(jī)萃取相（有機(jī)相），水相用化學(xué)鍍鎳模擬廢液，成分如表1所示。
[0051] 表1水相成分
[0053] 水相和有機(jī)相分別用蠕動(dòng)泵控制以設(shè)定流量進(jìn)入混合澄清池，攪拌器轉(zhuǎn)速n= 1300rpm，萃取溫度控制在25±0. 5°C，當(dāng)混合澄清池出口開(kāi)始出流后，每15min取一次樣， 水相取樣體積控制在20ml左右。用Whatman試紙將少量有機(jī)相去除，取lmL水相置于10mL 離心管中，再用0.lmol/LHN03稀釋到10mL，用ICP-OES測(cè)定水相中鎳含量。
[0054] 進(jìn)行1級(jí)萃取，攪拌器轉(zhuǎn)速n= 1300rpm維持不變，同時(shí)改變兩相流量，分別在Qw =Qq= 4. 167、7. 157、9. 697、12. 006、14. 314、16. 623ml/min的情況下，測(cè)定穩(wěn)定狀態(tài)下出 口兩相含鎳濃度。將萃取效率E為縱坐標(biāo)，單位：％，兩相流量大小橫坐標(biāo)，單 位：ml/min，作圖 4。
[0055] 考察了當(dāng)萃取級(jí)數(shù)N=i及N= 2時(shí)，保持水相流量％= 12. 006ml/min不變，分別 在〇。= 4. 155、6. 695、8. 311、12. 006ml/min的情況下，測(cè)定穩(wěn)定狀態(tài)下出口水相含鎳濃度。 其相對(duì)應(yīng)的比Q。/^流量比分別為0. 35、0. 56、0. 69、1。將萃取效率E為縱坐標(biāo)，單位：％， 兩相流量比Q<yQw為橫坐標(biāo)作圖，如圖5。
[0056] 由圖5可以看出，連續(xù)萃取實(shí)驗(yàn)中，有機(jī)相與水相流量比Qo/Qw為0.35~1.0,二 級(jí)逆流萃取效率E為96. 98%~99. 16%。在有機(jī)相與水相流量比等于1時(shí)，一級(jí)逆流萃取 效率E為96. 86 %，二級(jí)逆流萃取效率E為99. 16 %。
[0057] 實(shí)施例4對(duì)負(fù)載鎳的有機(jī)相反萃的連續(xù)實(shí)驗(yàn)研宄。
[0058] 有機(jī)相為負(fù)載鎳的有機(jī)相，水相為lmol/LH2S04。
[0059] 反萃取級(jí)數(shù)N= 1，攪拌器轉(zhuǎn)速n= 1300rpm維持不變，同時(shí)改變兩相流量，分別在 Qw=Qq= 4. 167、7. 157、9.697、12.006、14.314、16.623ml/min的情況下，用ICP-OES測(cè)量 負(fù)載有機(jī)相的初始鎳濃度，測(cè)定穩(wěn)定狀態(tài)下出口兩相含鎳濃度，以反萃取效率S為縱坐標(biāo)， 單位：％，橫坐標(biāo)為兩相流量Qw=Q。，單位：ml/mim。作圖6。
[0060] 在混合澄清槽中進(jìn)行1級(jí)反萃取研宄，攪拌器轉(zhuǎn)速n= 1300rpm維持不變，保持負(fù) 載有機(jī)相流量 1= 12. 006ml/min不變，分別在1= 4. 617、7. 157、9. 697、12. 006ml/min的 情況下，測(cè)定穩(wěn)定狀態(tài)下出口兩相含鎳濃度。其相對(duì)應(yīng)的比仏/Q。流量比分別為〇. 38、0. 60、 0. 81、1，所有的實(shí)驗(yàn)溫度T均為25±0. 5°C。將反萃取效率S為縱坐標(biāo)，單位：％，兩相流量 比Qw/Q。為橫坐標(biāo)作圖7。
[0061] 由圖6可以看出，兩相流量相等時(shí)，反萃取效率S為97. 23%~99. 32%。由圖7 可以看出，反萃水相與負(fù)載有機(jī)相的流量比為1時(shí)，反萃取效率S為98. 72%。
[0062] 實(shí)施例5采用連續(xù)萃取法處理1噸化學(xué)鍍鎳廢液的成本預(yù)算。
[0063] (1)連續(xù)萃取和反萃取實(shí)驗(yàn)：
[0064] 處理對(duì)象：1噸實(shí)際化學(xué)鍍鎳濃廢液。1噸廢液含有4752g~5994g鎳。
[0065] 萃取條件：萃取劑為體積分?jǐn)?shù)20%的LIX984+2%的P5709+78%的D70,將水相用 3mol/LNaOH調(diào)節(jié)pH為6. 8。將有機(jī)相和水相用蠕動(dòng)泵分別輸送到2級(jí)混合澄清槽，萃取 形式為2級(jí)逆流萃取。
[0066] 反萃取條件：將負(fù)載鎳的有機(jī)相與lmol/L的H2S04溶液分別用蠕動(dòng)泵輸送至1級(jí) 混合澄清池，反萃后得到的有機(jī)相為回收利用的萃取劑，可以用于萃取階段。
[0067] 處理完畢后，每噸鎳消耗5~7公斤萃取劑。1噸廢液含有硫酸鎳12529. 5g~ 15804. 3g〇
[0068] (2)成本核算：
[0069]2. 1萃取階段：
[0070] 藥劑費(fèi)用：NaOH55.2元 L1X984 1,86~3.28 元 P5709 0.09~0,17 元D70 1.03~8.63 兀
[0071]合計(jì)：58. 2 ~67. 3 元
[0072] 2. 2反萃取階段：
[0073]硫酸 52. 8 元 [0074]合計(jì)：52. 8 元
[0075] 2. 3產(chǎn)生的價(jià)值
[0076] 按照回收效率為99 %~99. 9 %計(jì)算，回收的硫酸鎳的質(zhì)量為（99 %~ 99. 9% )X(12529. 5g~15804. 3g) = 12404. 2g~15788. 5g。
[0077] 硫酸鎳價(jià)格為24500~27500元/噸，即24. 5~27. 5元/kg。
[0078] (12404. 2g~15788. 5g) /1000X(24. 5 元/kg~27. 5 元 /kg) = 303. 9 ~434. 2 J1_1〇
[0079] 綜合2. 1~2. 3得出，可以得出處理1噸化學(xué)鍍鎳濃廢液的運(yùn)行成本是111~ 120. 1元，處理1噸化學(xué)鍍鎳廢液產(chǎn)生的價(jià)值是303. 9~434. 2元。扣除運(yùn)行成本后，處理 1噸化學(xué)鍍鎳廢液產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是183. 8~323. 2元。市場(chǎng)上處理一噸化學(xué)鍍鎳濃廢液 的價(jià)錢是3000元。因此，采用本發(fā)明的方法對(duì)化學(xué)鍍鎳廢液處理后，不僅有效處理了濃廢 液，而且還產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此可以有效地推廣使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種溶劑萃取法-離子交換法處理化學(xué)鍍鎳濃廢液的方法，其特征在于，包括如下 步驟： (1) 用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)酸性化學(xué)鍍鎳濃廢液的pH至6~7 ; (2) 將步驟（1)處理后的化學(xué)鍍鎳濃廢液和有機(jī)萃取劑引入混合澄清池的混合室內(nèi)， 通過(guò)攪拌器充分混合進(jìn)行萃取，在混合澄清池的澄清室內(nèi)分離出水相和有機(jī)相，分別得到 去除鎳的化學(xué)鍍鎳廢液和負(fù)載鎳的有機(jī)相； (3) 用反萃取劑溶液與步驟（2)中負(fù)載鎳的有機(jī)相充分混合進(jìn)行反萃取，反萃取時(shí)間 20min以上，反萃后得到硫酸鎳溶液和有機(jī)相萃取劑，所述的有機(jī)相萃取劑回用到步驟（2) 中，所述有機(jī)相萃取劑回用的次數(shù)為5~20次； (4) 將步驟（2)中得到的去除鎳的化學(xué)鍍鎳廢液通過(guò)弱堿性陰離子交換樹(shù)脂去除亞磷 酸根，冷卻至l〇°C以下，析出硫酸鈉結(jié)晶，然后再向其中添加步驟（3)回收得到的硫酸鎳溶 液和次磷酸鹽，得到再生的化學(xué)鍍鎳液。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1)中，所述的pH調(diào)節(jié)劑為112504或 NaOH03. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2)中，所述的有機(jī)萃取劑包括5~ 40%體積分?jǐn)?shù)的LIX984或BK992和60~95%體積分?jǐn)?shù)的稀釋劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2)中，所述的有機(jī)萃取劑包括5~ 30%體積分?jǐn)?shù)的LIX984或BK992、60~90%體積分?jǐn)?shù)的稀釋劑和60~90%體積分?jǐn)?shù)的 2~5體積分?jǐn)?shù)的協(xié)萃劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述的稀釋劑為D70或煤油。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的協(xié)萃劑為協(xié)萃劑5709。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2)中，萃取的條件為：將有機(jī)相萃 取劑與化學(xué)鍍鎳廢液在混合室內(nèi)攪拌并于10~40°C下進(jìn)行萃取，然后經(jīng)過(guò)澄清室進(jìn)行水 相和有機(jī)相分離。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（3)中，反萃取的條件為：負(fù)載鎳的 有機(jī)相與反萃劑溶液在混合室內(nèi)攪拌混合，然后經(jīng)過(guò)澄清室進(jìn)行水相和有機(jī)相分離，其中， 所述的反萃取劑為硫酸。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（4)中，所用的弱堿性陰離子交換樹(shù) 脂為陰離子交換樹(shù)脂710型。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用溶劑萃取法一離子交換法處理化學(xué)鍍鎳濃廢液的方法，包括如下步驟：用NaOH調(diào)節(jié)化學(xué)鍍鎳濃廢液的pH至6～7；將調(diào)節(jié)pH后的廢液與萃取劑充分混合，靜置后兩相分層，將兩相分開(kāi)得到有機(jī)相和水相，水相為除鎳后的溶液，有機(jī)相為負(fù)載有機(jī)相；將硫酸與上述有機(jī)相充分混合，靜置后兩相分層，將兩相分開(kāi)，得到的水相為硫酸鎳溶液，有機(jī)相為萃取劑；將除鎳后的溶液通過(guò)弱堿性陰離子交換樹(shù)脂柱去除亞磷酸根，冷卻析出硫酸鈉結(jié)晶，然后向其中添加硫酸鎳和次磷酸鹽，得到再生的化學(xué)鍍鎳，可直接用于化學(xué)鍍鎳。該方法萃取效率高，綠色環(huán)保，操作簡(jiǎn)單，成本低，具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【IPC分類】B01D11/04, C23C18/36
【公開(kāi)號(hào)】CN104962888
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510290426
【發(fā)明人】黃瑛, 李尚樺, 朱玲
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日