利用含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用含镍废水制备电镀级硫酸镍设备；属于含镍废水处理设备【技术领域】；其技术要点包括依序连接的收集罐、沉淀罐和压滤机，其中所述沉淀罐顶部管路连接有第一储液罐；所述压滤机出泥口依序管路连接有带搅拌器的打浆罐、溶解罐、第一过滤槽、纯化罐、第二过滤槽、真空蒸发罐、结晶罐和过滤罐；所述第一过滤槽和第二过滤槽均连接有真空泵；所述溶解罐顶部管路连接有硫酸罐，所述纯化罐顶部管路连接有第二储液罐；所述真空蒸发罐上部管路连接有硫酸加料桶；本实用新型旨在提供一种结构紧凑、工作效率高且使用效率良好的利用含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备；用于含镍废水的处理。
【专利说明】利用含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种制备硫酸镍的设备，更具体地说，尤其涉及一种利用表面处理过程产生的含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备。
【背景技术】
[0002]在表面处理加工过程中，电镀镍和化学沉镍是经常采用的两种表面处理工艺，电镀镍又主要有电铸镍、亚镍、半光镍、光镍、珍珠镍等几种主要形式，这几种电镀形式中镍主要为硫酸镍、一定量的氯化镍。化学镍主要有碱性化学镍和酸性化学镍两类，其主要成分为硫酸镍、还原剂、络合剂，稳定剂等。电镀镍中镍含量比较高，镍含量一般在40-80g/L左右，化学沉镍液中镍的含量相对较低，含镍大约4-6g/L左右，表面处理中电镀镍应用更广泛，化学镍主要作为功能性表面处理，这两种工艺都会产生含镍溶度比较低的清洗废水及少量比较高含量镍的报废液和退镀液。
[0003]当前对电镀镍和化学沉镍过程产生的含镍废水主要采用的处理技术是先把含镍废水与其它重金属废水混合收集，然后通过调PH使废水中的重金属生成沉淀，生成后的沉淀通过压滤变成含重金属的泥，该泥交由特定资质的企业进行收集并进行安全处理。由于安全处理成本比较高，经常出现不良企业把产生的含重金属的污泥偷偷随意丢弃或直接把含重金属的废水偷排，造成重大的环境危害。目前也有冶炼企业把含铜、镍的污泥先进行火法冶炼，得到含铜、镍的混合金属，然后再通过其它除杂和分离工序，得到比较纯的单一金属化合物，该方法不仅工艺复杂、能耗高，还存在二次污染的风险；在地球上镍又是一种重要的金属资源，在我国更加匮乏，它在钢铁、催化化学、表面处理等方面有广泛的应用，我国每年都要从国外进口大量的镍产品。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、工作效率高且使用效率良好的利用含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的一种利用含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备，包括依序连接的收集罐、沉淀罐和压滤机，其中所述沉淀罐顶部管路连接有第一储液罐；所述压滤机出泥口依序管路连接有带搅拌器的打浆罐、溶解罐、第一过滤槽、纯化罐、第二过滤槽、真空蒸发罐、结晶罐和过滤罐；所述第一过滤槽和第二过滤槽均连接有真空泵；所述溶解罐顶部管路连接有硫酸罐，所述纯化罐顶部管路连接有第二储液罐；所述真空蒸发罐上部管路连接有硫酸加料桶。
[0006]上述的利用含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备中，所述过滤罐的滤液出口通过回流管连接至打浆罐和溶解罐之间的管路上。
[0007]上述的利用含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备中，在各管路上均设有泵。
[0008]本实用新型采用上述结构后，相对于现有技术具有以下优点及效果:
[0009](I)本实用新型采用收集罐对含镍废液进行单独收集，可以使其它杂质的带入量极大地减小，为后序纯化过程简单有效实施提供了便利。采用第一储液罐储存碱或碳酸盐对含镍废水进行沉淀可以使废水中的Ni集中沉淀出来，使废水清液中镍的含量达到符合国家的排放要求，消除了镍离子对自然环境的潜在危害。通过沉淀罐沉淀使含镍废物的体积大大减小，实现了有害废物的减量化，通过压滤过程，使有害废物进一步减量，为后序的资源化利用降低了比较大的蒸发浓缩成本，提高了资源化利用的经济效益。
[0010](2)压滤后的镍泥通过打浆罐的破碎作用，使镍泥颗粒变得特别细小，这不仅使后序的镍泥与硫酸反应时快速而且比较均匀充分，使镍得到最大程度的回收。通过控制镍泥和硫酸反应的终点PH值为5?6，使镍泥中大部分其它杂质主要以固体形式存在且不溶于水中。镍泥中存在的一些有机物还会以泡沫形式飘浮在溶液上表面，通过用耐高温细纱网，可以把该泡沫绝大部分清除，为后序的快速过滤分离创造条件，除掉泡沫后的混合溶液通过第一过滤槽过滤，得到深蓝色的澄清的硫酸镍溶液。
[0011](3)利用第二储液罐中存放的过氧化物或次氯酸盐等氧化性较强的氧化剂，在一定PH值条件下对纯化罐中的硫酸镍溶液中残存的具有还原性的杂质进一步氧化处理，力口入强的吸附剂对溶液中的杂质进行吸附沉淀，通过过滤，使溶液进一步得到纯化，分析溶液中镍及主要杂质的含量.经过第二过滤槽过滤，滤液一般都能达到质量要求。如有异常，再进行一次专项除渣，就能达到电镀级硫酸镍的质量要求。
[0012](4)把符合质量要求的滤液泵入真空蒸发浓缩罐，先调整溶液pH值，通过严格控制蒸发过程，当溶液中镍含量达到300-400克/升，停止溶液蒸发，把溶液转入结晶罐，通过实施严格的结晶工序，最终制得符合电镀要求的硫酸镍晶体。
[0013](5)通过依序管路连接的设备，并通过泵输送相邻装置中的液体，使得整个工艺流程实现连续生产，中间基本不需要对物料进行中转运输，生产效率非常高，不仅节省了人力物力，还保证了产品的品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]图中:收集罐1、沉淀罐2、压滤机3、第一储液罐4、打浆罐5、溶解罐6、第一过滤槽7、纯化罐8、第二过滤槽9、真空蒸发罐10、结晶罐11、过滤罐12、真空泵13、硫酸罐14、第二储液罐15、硫酸加料桶16、回流管17、泵18。
【具体实施方式】
[0017]参阅图1所示，本实用新型的一种利用表面处理过程产生的含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备，包括依序连接的收集罐1、沉淀罐2和压滤机3，沉淀罐2顶部管路连接有第一储液罐4 ;所述压滤机3出泥口依序管路连接有带搅拌器的打浆罐5、溶解罐6、第一过滤槽7、纯化罐8、第二过滤槽9、真空蒸发罐10、结晶罐11和过滤罐12 ;所述第一过滤槽7和第二过滤槽9均连接有真空泵13 ;所述溶解罐6顶部管路连接有硫酸罐14，所述纯化罐8顶部管路连接有第二储液罐15 ;所述真空蒸发罐10上部管路连接有硫酸加料桶16。
[0018]为提高原料的循环利用率，在过滤罐12的滤液出口通过回流管17连接至打浆罐5和溶解罐6之间的管路上。同时，为实现整个设备的自动化工作，在各管路上均设有泵18。通过泵18实现液体在各装置之间的流通。
[0019]具体使用时，步骤如下:
[0020](I)采用收集罐I单独收集表面处理过程中产生的含镍废水；
[0021](2)将含镍废水泵入沉淀罐2中，将第一储液罐4中的可溶性的碱泵入沉淀罐2中进行混合反应，反应后溶液的PH值范围为8.3-9.5,得到含镍的不溶于水的固体化合物,通过压滤机3压滤分离得到含水份为70-90%的镍泥固体。
[0022](3)将含水份的镍泥固体通过带搅拌器的打浆罐5破碎成镍泥浆；
[0023](4)将镍泥浆泵入溶解罐6中，在搅拌状态下将硫酸罐14中的98 %工业级浓硫酸加入溶解罐6中进行溶解，所添加98%工业级浓硫酸的速度为每升镍泥浆添加2-3ml/min ；当溶液PH为5-6时，停止加入工业级浓硫酸，继续搅拌至溶液中产生大量泡沫，用耐高温的细纱网清理掉该泡沫，再在真空抽滤槽，即带真空泵13的第一过滤槽7内进行过滤，得到深蓝色澄清硫酸镍溶液。
[0024](5)将硫酸镍溶液泵入纯化罐8中，将第二储液罐中15的氧化剂、吸附剂加入纯化罐8中进行除杂纯化，除杂纯化后通过带真空泵13的第二过滤槽9进行过滤；所述氧化剂为过氧化物或次氯酸盐或过硫酸盐，添加量为每升溶液添加2-10g ;所述吸附剂为分子筛；在加入吸附剂的同时，调节溶液PH值至2-6。
[0025](6)将除杂纯化后过滤得到的硫酸镍溶液泵入真空蒸发罐10，将硫酸加料桶16中的硫酸加入真空蒸发罐10中调节溶液pH值为2-4，蒸发速度为每小时蒸发起始溶液量的20 % -50 %，当溶液浓缩至镍含量达到300-400g/L时，停止蒸发，将溶液转入结晶罐11，保持溶液温度80-95 °C，继续搅拌溶液15-30分钟，搅拌速率为50_90r/min，冷却水的流量为l-51/min，使溶液在l_2h内温度缓慢降到50_65°C，然后关闭冷却水，继续以0.5-10C /1min的速度降温，溶液中开始出现结晶时，调整搅拌器速率至40_50r/min，随着结晶颗粒的增多增大，溶液颜色由深蓝变成绿色，将搅拌器速率降低至20-40r/min，当结晶温度到33-45°C时，结晶停止，得含硫酸镍晶体的溶液，对硫酸镍晶体进行陈化，然后依序进行过滤罐12进行真空过滤、通过甩干机进行离心干燥得硫酸镍晶体。过滤罐12过滤后的母液通过回流管17返回溶解罐6中。
[0026]以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属【技术领域】中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。
【权利要求】
1.一种利用含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备，包括依序连接的收集罐(I)、沉淀罐(2)和压滤机(3)，其特征在于，所述沉淀罐(2)顶部管路连接有第一储液罐(4);所述压滤机(3)出泥口依序管路连接有带搅拌器的打浆罐(5)、溶解罐￠)、第一过滤槽(7)、纯化罐(8)、第二过滤槽(9)、真空蒸发罐(10)、结晶罐(11)和过滤罐(12);所述第一过滤槽(7)和第二过滤槽(9)均连接有真空泵(13);所述溶解罐(6)顶部管路连接有硫酸罐(14)，所述纯化罐(8)顶部管路连接有第二储液罐(15);所述真空蒸发罐(10)上部管路连接有硫酸加料桶(16)。
2.根据权利要求1所述的利用含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备，其特征在于，所述过滤罐(12)的结晶母液出口通过回流管(17)连接至打浆罐(5)和溶解罐(6)之间的管路上。
3.根据权利要求1所述的利用含镍废水制备电镀级硫酸镍的设备，其特征在于，在各管路上均设有泵(18)。
【文档编号】C02F9/04GK204058135SQ201420563950
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】陈文衡, 廖云, 谢文发, 张利方, 罗丽丽, 杨炎锋, 陈川 申请人:梅州环保设备有限公司