专利名称：含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法
技术领域：
本发明涉及一种含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法。
关于此类废液处理的研究工作的基本点是废液中镍的去除、镍以及三氯化铁的再生或利用。目前基本的处理方法有隔膜电解、蒸发浓缩结晶、铁粉(或铁皮)还原、电还原、碱(如氢氧化钠、碳酸钠)分步沉淀、萃取分离。这些方法各自存在着不足之处，分述如下隔膜电解法，其设备复杂，处理成本高，镍、铁分离效果有限；蒸发浓缩结晶法，结晶所得的三氯化铁或氯化镍不纯，即三氯化铁中有氯化镍、氯化镍中有三氯化铁；铁粉(或铁皮)还原法，得到镍、铁混合粉，但溶液中仍有较高含量的镍，且要用高质量的铁粉；碱(如氢氧化钠、碳酸钠)分步沉淀法，成本高，分离不彻底；萃取分离法，成本高，且萃取分离不彻底，再生的三氯化铁(要蒸发浓缩)中有较高含量的镍。
与本发明最接近的背景技术是铁粉还原法。现有的铁粉还原法的不足是工艺中要用价格较昂贵的铁粉，同时还不能实现镍铁的彻底分离，再生的三氯化铁中仍有30-1000ppm的镍。
本发明的目的是这样实现的本发明包括如下顺序的步骤，(1)在所述蚀刻废液中加入铁粉或鳞状铁皮，进行还原反应在此步骤中，铁粉或鳞状铁皮的实际加入量一般为其理论加入量的100％-150％，而实际加入量为其理论加入量的100％-110％较佳，铁粉或鳞状铁皮的理论加入量为蚀刻废液中Fe3+和H+摩尔数之和的一半，是按下列方程计算出来的，及铁粉可选用-60目的铁粉，为避免FeCl2·4H20的析出及调节再生的三氯化铁的浓度，可补加适量的水，上述还原反应的时间一般为20-180分钟，为40-80分钟较佳；(2)然后加热反应混合物至55℃-95℃，再往其中加入铁粉和硫磺粉，进行二价镍的沉淀反应
此步骤中，铁粉的加入量一般为经步骤(1)反应后溶液中Ni2+摩尔数的2-10倍，硫磺粉的加入量一般为经步骤(1)反应后溶液中Ni2+摩尔数的2-10倍，铁粉可选用-60目的铁粉，硫磺粉可选用-200目的硫磺粉，搅拌反应60-180分钟后，可以直接进行第(3)步骤，也可以过滤去除滤渣，滤渣用于镍的进一步回收，母液中Ni2+的含量小于100ppm；(3)然后，往55℃-95℃的反应混合物中，或者继续加入铁粉和硫磺粉，铁粉可选用-60目的铁粉，硫磺粉可选用-200目的硫磺粉，铁粉的加入量一般为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的2-20倍，硫磺粉的加入量一般为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的1-20倍，搅拌反应60-180分钟，或者加入铁粉和砷化合物，铁粉可选用-60目的铁粉，砷化合物可选用如下之一，砷酸钙、砷酸钠、砷酸氢钠、亚砷酸钠、砷酸铁、亚砷酸铁、三氧化二砷、五氧化二砷、雌磺、雄磺，铁粉的加入量一般为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的2-20倍，砷化合物的加入量一般为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的1-20倍，搅拌反应60-180分钟，或者加入铁粉和锑化合物，铁粉可选用-60目的铁粉，锑化合物可选用如下之一，锑酸钠、三氯化锑、五氯化锑、氯氧锑、三氧化二锑、五氧化二锑、酒石酸锑钾，铁粉的加入量一般为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的2-20倍，锑化合物的加入量一般为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的1-10倍，搅拌反应60-180分钟，这一步骤是进一步进行二价镍的沉淀反应，反应后过滤，母液中Ni2+含量小于10ppm。
本发明的技术效果在于(1)本发明可有效地将镍从三氯化铁蚀刻废液中分离出来，使再生出的三氯化铁溶液中Ni2+的含量低于10ppm，从而再生出高质量的液体三氯化铁，同时镍也可有效地回收，消除环境污染，变废为宝；(2)本发明成本低，效率高；(3)本发明工艺简单、可靠，操作性强，安全，设备投资小。
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
上述三个实施例中，把在第一步骤中分四次于25分钟内加入的铁粉换成鳞状铁皮也可。
权利要求
1.一种含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法，其特征在于包括如下顺序的步骤，(1)在所述蚀刻废液中加入铁粉或鳞状铁皮，进行还原反应；(2)然后加热反应混合物至55℃-95℃，再往其中加入铁粉和硫磺粉，进行二价镍的沉淀反应；(3)然后，往55℃-95℃的反应混合物中，或者继续加入铁粉和硫磺粉，或者加入铁粉和砷化合物，或者加入铁粉和锑化合物，进一步进行二价镍的沉淀反应，然后过滤。
2.根据权利要求1所述的含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法，其特征在于在步骤(1)的还原反应中，铁粉或鳞状铁皮的实际加入量为其理论加入量的100％-150％，而其理论加入量为蚀刻废液中Fe3+和H+摩尔数之和的一半。
3.根据权利要求1或2所述的含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法，其特征在于步骤(1)还原反应的时间为20-180分钟。
4.根据权利要求1或2所述的含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法，其特征在于步骤(2)中铁粉的加入量为经步骤(1)反应后溶液中Ni2+摩尔数的2-10倍，硫磺粉的加入量为经步骤(1)反应后溶液中Ni2+摩尔数的2-10倍，搅拌反应60-180分钟后，过滤去除滤渣。
5.根据权利要求1所述的含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法，其特征在于在步骤(2)的沉淀反应后过滤，去除滤渣。
6.根据权利要求1或2所述的含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法，其特征在于步骤(3)中铁粉的加入量为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的2-20倍，硫磺粉的加入量为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的1-20倍，搅拌反应60-180分钟。
7.根据权利要求1或2所述的含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法，其特征在于步骤(3)中铁粉的加入量为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的2-20倍，砷化合物的加入量为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的1-20倍，搅拌反应60-180分钟。
8.根据权利要求1或2所述的含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法，其特征在于步骤(3)中铁粉的加入量为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的2-20倍，锑化合物的加入量为经步骤(2)后溶液中Ni2+摩尔数的1-10倍，搅拌反应60-180分钟。
9.根据权利要求1所述的含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法，其特征在于所述砷化合物选用如下之一，砷酸钙、砷酸钠、砷酸氢钠、亚砷酸钠、砷酸铁、亚砷酸铁、三氧化二砷、五氧化砷、雌磺、雄磺。
10.根据权利要求1所述的含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法，其特征在于所述锑化合物选用如下之一，锑酸钠、三氯化锑、五氯化锑、氯氧锑、三氧化二锑、五氧化二锑、酒石酸锑钾。
全文摘要
本发明为一种含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法,包括如下顺序的步骤:(1)在蚀刻废液中加入铁粉或鳞状铁皮,进行还原反应,(2)加热反应混合物至55℃－95℃,再往其中加入铁粉和硫磺粉,进行二价镍的沉淀反应,(3)往55℃－95℃的反应混合物中,或者继续加入铁粉和硫磺粉,或者加入铁粉和砷化合物,或者加入铁粉和锑化合物,进一步进行二价镍的沉淀反应,然后过滤。本发明有效地将镍从三氯化铁蚀刻废液中分离出来,使再生出的三氯化铁溶液中Ni
文档编号C02F1/62GK1386906SQ0211601
公开日2002年12月25日 申请日期2002年4月23日 优先权日2002年4月23日
发明者陈志传, 毛谙章, 覃祚观, 郑嘉辉, 秦建武 申请人:深圳市危险废物处理站