一种从含镍废水中回收镍的装置的制作方法

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种从含镍废水中回收镍的装置。

背景技术：

化学镀镍由于具有镀层均匀、不需外电源、硬度高、耐磨性能好、镀覆不受部件尺寸形状限制等优点而被广泛应用于各个领域，但在化学镀镍生产过程中会产生大量的化学镀镍废水，包括老化的化学镍废槽液、清洗镀槽时产生的化学镍洗槽水、硝槽废液、硝槽水洗水等。

随着废水排放出来的镍及其化合物具有毒性，是国际上公认的致癌物质，镍不仅可以在土壤中富集，进而影响农作物的正常生长，而且在水体也会影响渔业生产，若将其直接排放会严重影响我们的环境，同时，也会造成镍资源的浪费(镍在机械工业、电子工业以及飞机制造业中广泛应用，我国的镍金属储备量不多，属于战略金属资源，在我国的发展中需求量比较大)。目前，将含镍废水资源化和无害化处理已经成为环保行业极为重要的研究领域。

当前国内外处理含镍废水的方法总体上可分为化学法和物理法，主要有化学沉淀法、离子交换树脂法、溶剂萃取法、吸附法、膜分离技术等。这些方法都以水污染控制为目的，经处理后Ni(II)以含镍污泥形式存在，镍泥资源化效率不高，且易造成二次污染，不能够实现镍的资源化，同时镍的处理不达标。

现有技术中有人使用电解法回收含镍废水中的镍。电解法一般以平板电解为主，多是采用不溶性材料(如PbO2)为阳极和阴极，阳极上发生的是有机物被破解的氧化反应和OH-的放电反应，阴极上析出镍。但其存在如下不足：平板电极比表面积小，电解效率低；阴极上析出的镍易脱落混入废水中，增加镍回收工序；对于低浓度含镍废水，镍回收效果差。

综上，现有处理方式基本上是混凝沉淀变成含镍污泥，资源没有得到有效回收和再利用，还形成二次污染，浪费严重。同时现有的电解法回收化学镀镍废水中镍存在效率低、回收难、回收不彻底等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高效、彻底地从含镍废水中回收镍的装置。

本实用新型的方案为：提供一种从含镍废水中回收镍的装置，包括通过管道依次连接的原液收集池、离子交换反应器、酸洗废液收集池和电解反应器，所述离子交换反应器内还有阳离子交换树脂，所述阳离子交换树脂骨架内表面固载镍离子吸附基团，所述镍离子吸附基团用于选择性吸附镍离子。

优选地，所述电解反应器的阴极为海绵镍电极，阳极为海绵钛电极，所述阴极和阳极通过导线与直流电源连接。

优选地，所述海绵钛电极为多孔海绵钛，所述海绵镍电极为多孔海绵镍。

优选地，所述海绵镍和海绵钛在电解反应器内设置成三维空间网状结构。

优选地，所述电解反应器内设有加热装置，所述加热装置包括加热棒和加热槽，所述加热槽设置在电解反应器壁内，所述加热棒伸入所述加热槽中。

优选地，所述加热棒露出加热槽的一端通过导线与温控系统连接，所述温控系统通过导线还连有温控探头，所述温控探头伸入所述电解反应器内。

优选地，所述电解反应器壁内填充有导热油。

优选地，所述电解反应器的反应温度为50-95℃，反应的电流密度为50-500 A/m²。

本实用新型的有益效果为：

1.不需要投加还原剂，降低了镍回收成本。

2.阳离子交换树脂高效吸附镍离子，吸附接近饱和的树脂经酸洗后产生高浓度的酸洗含镍废液，进入到电解反应器可显著提升电解回收镍的效率。

3.本装置中电解反应器的阳极采用海绵钛电极，阴极采用海绵镍电极，海绵镍和海绵钛呈三维空间网状结构，比表面积大，电解反应点位多，可高效、彻底回收含镍废水中的金属镍；

4.阴极和阳极折流排列，延长电化学氧化过程，提升氨氮去除效率。

5.本装置电解反应器的阴极采用海绵镍电极，电解反应过程中析出的镍附着在海绵镍电极上，可直接回收，操作便捷。

6.在电解反应器壁内设置加热装置，为电解反应器内的反应进行提供一个适宜的反应温度，提高反应效率。

7.在电解反应器内设置温控探头，便于对电解反应器内的温度进行实时监控。

附图说明

图1是本实用新型从含镍废水中回收镍的装置结构示意图。

图2是本实用新型电解反应器的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型下面将结合附图作进一步详述：

请参阅图1和图2所示，本实用新型提供了一种从含镍废水中回收镍的装置，包括通过管道依次连接的原液收集池1、离子交换反应器2、酸洗废液收集池3和电解反应器4，所述离子交换反应器2内还有阳离子交换树脂，所述阳离子交换树脂骨架内表面固载镍离子吸附基团，所述镍离子吸附基团用于选择性吸附镍离子。

所述电解反应器4的阴极10为海绵镍电极，阳极9为海绵钛电极，所述阴极10和阳极9通过导线与直流电源8连接，所述海绵钛电极为多孔海绵钛12，所述海绵镍电极为多孔海绵镍11，所述海绵镍和海绵钛在电解反应器内设置成三维空间网状结构，比表面积大，电解反应点位多，电解反应过程中析出的镍附着在海绵镍电极上，可直接回收，操作便捷。

所述电解反应器4内设有加热装置，所述加热装置包括加热棒5和加热槽，所述加热槽设置在电解反应器壁内，所述加热棒5伸入所述加热槽中。所述电解反应器壁内填充有导热油13。

所述加热棒5露出加热槽的一端通过导线与温控系统7连接，所述温控系统7通过导线还连有温控探头6，所述温控探头6伸入所述电解反应器4内。这样就可以对电解反应器4内的温度进行实时监控。

所述电解反应器4的反应温度为50-95℃，反应的电流密度为50-500 A/m²。

本实用新型的工作原理：原液收集池1收集含镍废水，含镍废水进入到离子交换反应器2，离子交换反应器2内的阳离子交换树脂高效吸附镍离子，吸附接近饱和的树脂经酸洗后产生高浓度的酸洗含镍废液，酸洗含镍废液进入到电解反应器4后发生电解反应，废液中的镍离子还原为镍单质附着在海绵镍电极上，可直接回收。

下表为使用本装置从含镍废水中回收镍的5次回收过程的相关参数表：

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型权利要求的涵盖范围。