在线净化和回收化学镀镍过程中产生物质的设备及净化工艺的制作方法

本发明涉及化学镀镍液净化，具体为在线净化和回收化学镀镍过程中产生物质的设备及净化工艺。

背景技术：

1、以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍工艺，具有优异的耐腐蚀、耐磨性，且镀层厚度均匀。其装载量大，尤其在电子行业，线路板表面处理是不可取代的表面处理工艺。但是，该工艺在使用过程中次磷酸钠被氧化，会产生一定量的亚磷酸钠，同时由于补加物料中会含有钠离子、硫酸根离子，这些物质积累到一定量时就会对镀层产生影响。如果不及时分离出这些有害物质会使工作液的寿命有很大影响，并且最后工作液会被废弃掉，变成老化液，而成为危废物品。

2、在化学镀镍过程中，每添加一个周期的镍，会产生硫酸根18-20g/l，钠离子16-19g/l，亚磷酸根54-63g/l，这些离子对工件的镀膜性能均有一定的影响，同时也影响工作液的稳定性。所以，一般在使用到一定周期后，工作液会变成老化液而废弃，并且老化液对环境影响很大，进而造成环境污染。

3、因此，本领域技术人员提供了在线净化和回收化学镀镍过程中产生物质的设备及净化工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了在线净化和回收化学镀镍过程中产生物质的设备及净化工艺，能够在线采用化学处理方法，及时处理并分离出对镀膜有害的物质，做到绿色环保型的化学镀镍，有效保证工件镀膜性能和延长化学镀镍工作液的使用寿命，解决了一般在使用到一定周期后，工作液会变成老化液而废弃，并且老化液对环境影响很大，进而造成环境污染的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、在线净化和回收化学镀镍过程中产生物质的设备，包括工作液槽、低温热泵蒸发器、蒸汽冷却器、真空系统、热泵系统、硫酸钠结晶器、亚磷酸根回收反应器、分离槽、管式膜分离系统、压滤机、储存槽、离子交换系统、调整槽，所述工作液槽与低温热泵蒸发器之间设置有进液泵，所述低温热泵蒸发器内部靠下端设置有加热器，所述低温热泵蒸发器内中部设置有液位计，所述低温热泵蒸发器与蒸汽冷却器相连通，所述热泵系统设置在蒸汽冷却器与低温热泵蒸发器之间，所述低温热泵蒸发器出口与硫酸钠结晶器的进口相连通，所述硫酸钠结晶器的出口与亚磷酸根回收反应器的进口相连接，所述亚磷酸根回收反应器的出口与分离槽的进口相连接，所述分离槽的一侧与管式膜分离系统相连接，所述分离槽的出口通过隔膜泵与压滤机相连通，所述储存槽通过进液泵与离子交换系统相连通，所述离子交换系统的出口与调整槽的进口相连通，所述调整槽的出口通过进液泵与工作液槽相连通。

6、优选的，所述蒸汽冷却器的一侧与低温热泵蒸发器的真空系统相连通。

7、优选的，所述热泵系统包括压缩机、风机和多个膨胀阀，所述压缩机与膨胀阀和低温热泵蒸发器相连通，所述蒸汽冷却器通过膨胀罐、风机与低温热泵蒸发器相连通。

8、优选的，所述亚磷酸根回收反应器上端连通有氧化钙、氧化镁储罐。

9、优选的，所述分离槽与管式膜分离系统之间固定设置有进液泵。

10、优选的，所述离子交换系统采用专利号为cn115215479a的专利中的离子交换设备，并且采用r-n i树脂内的镍离子交换管式膜分离系统中过滤出来的工作液中残留的钙、镁离子和钠离子。

11、优选的，在线净化和回收化学镀镍过程中产生物质的净化工艺，包括以下步骤:

12、s1.通过化学镀镍工作液槽一端的排液泵，将工作液槽排出的待处理工作液排入低温热泵蒸发器中，工作液到达液位后，停止排液，开启低温热泵蒸发器的真空系统，随着蒸发器内压力下降，蒸发器内液体开始蒸发，蒸发出来的蒸汽进入蒸汽冷却器，冷凝成液体蒸馏水，蒸馏水可以再生利用；

13、s2.在蒸发的过程中，温度降低，然后启动热泵加热系统，补充蒸发过程中需要的热能；

14、s3.蒸发浓缩液的硫酸钠浓度达到300-350g/l，浓缩液排入硫酸钠结晶器，进行结晶体的固液分离，然后对硫酸钠进行回收，分离的液体进入亚磷酸根回收反应器内部；

15、s4.液体进入亚磷酸根回收反应器内部后，检测亚磷酸根的浓度，按质量比亚磷酸根：氧化钙：氧化镁＝1：0.5-1.5:0.5-1加入氧化钙和氧化镁，对亚磷酸根回收反应器内部进行搅拌，反应30-60分钟后将反应液排入分离槽中；

16、s5.启动管式膜分离系统，开启管式膜进液泵，将分离液体排入储存槽中，浓缩反应产物和工作液的混合物再回到分离槽中，管式膜分离系统循环运行，持续分离工作液和浓缩反应产物的混合物；

17、s6.浓缩的反应产物固液混合物由隔膜泵压进压滤机中，通过压滤分离出固体物亚磷酸钙、亚磷酸镁和硫酸钙，分离出的液体再排入分离槽中进行循环；

18、s7.排入储存槽内部的液体，进入离子交换系统中，用镍离子交换液体中余留的钠离子、钙离子和镁离子；

19、s8.离子交换后的液体排入调整槽中，经过测试ph值，镍离子、次磷酸钠、钙离子、镁离子浓度，并且根据生产线要求进行调整，调整后，再次补加到工作液槽中。

20、优选的，所述步骤s1-s8中的化学反应过程包含以下化学反应方程式：

21、mgo+hpo32-+h2o＝mghpo3↓+2oh-

22、cao+hpo32-+h2o＝cahpo3↓+2oh-

23、cao+so42-+h2o＝caso4↓+2oh-

24、mg2++r-n i＝r-mg+n i2+

25、ca2++r-n i＝r-ca+n i2+

26、2na++r-n i＝2r-na+n i2+。

27、(三)有益效果

28、本发明提供了在线净化和回收化学镀镍过程中产生物质的设备及净化工艺。具备以下有益效果：

29、1、本发明提供了在线净化和回收化学镀镍过程中产生物质的设备及净化工艺，其通过利用在线镀槽温度，采用低温真空热泵蒸发设备浓缩工作液，使得工作液中累积的硫酸钠，在浓缩、降温、结晶的过程中，通过固液分离操作分离出固体结晶硫酸钠，去除工作液中的部分硫酸钠，采用在线处置，利用生产线工作液80-90度的温度能量，采用低温热泵蒸发技术，更加节能，处置效果也更好。

30、2、本发明提供了在线净化和回收化学镀镍过程中产生物质的设备及净化工艺，通过加入氧化镁和氧化钙来沉淀去除亚磷酸根和硫酸根，管式膜分离系统过滤浓缩产物浓度，提高沉淀物亚磷酸镁、亚硫酸钙、硫酸钙的浓度，可以直接进入压滤机进行压滤分离，利用管式膜抗污染过滤水通量大，减少沉淀池，节省占地，出水效果好。

31、3、本发明提供了在线净化和回收化学镀镍过程中产生物质的设备及净化工艺，其利用了工作液中铵离子和镍的络合性，加入钙镁氧化物和亚磷酸根、硫酸根进行反应，直接除去亚磷酸根和硫酸根，对镍离子的流失影响很小，并且采用r-n i树脂中的镍离子交换残留的钙、镁离子和钠离子，并且采用专利号cn115215479a的离心式离子交换设备，减少了离子交换再生过程中再生剂的用量和清洗水的用量，可以减少再生剂和清洗用水用量的50％以上，更加的节约资源。