膜电解法在处理酸性含镍废水中的研究
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考点17电解池金属的腐蚀与防护一、选择题1.下列装置的线路接通后,经过一段时间,溶液的pH明显减小的是()。
答案:D解析:A项,该装置是原电池装置,H+放电生成氢气,溶液的pH增大,A项错误。
B 项,阳极发生反应:2OH-+Cu-2e-Cu(OH)2,阴极发生反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-,总反应:Cu+2H2O Cu(OH)2+H2↑,反应消耗了水使溶液的pH增大,B 项错误。
C项,电解NaCl溶液,总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,生成氢氧化钠使溶液的pH增大,C项错误。
D项,电解硫酸铜溶液的总反应:2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4,生成硫酸使溶液的pH减小,D项正确。
2.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。
下列有关该实验的说法正确的是()。
A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-Fe3+B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀答案:C解析:D项,用水代替NaCl溶液,Fe和炭也可以构成原电池,Fe失去电子,空气中的O2得到电子,铁发生吸氧腐蚀,错误。
3.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语正确的是()。
A.用铜作阴极,石墨作阳极,电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑B.铅酸蓄电池放电时的正极反应式为S O42-+Pb-2e-PbSO4C.粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应只有Cu-2e-Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为Fe-2e-Fe2+答案:A解析:铅酸蓄电池放电时的正极反应式为4H++S O42-+PbO2+2e-PbSO4+2H2O,负极反应式为Pb-2e-+S O42-PbSO4,B项错误。
粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应除Cu-2e-Cu2+外,还有比铜活泼的杂质金属失电子的反应,C项错误。
镍废料的电化学回收与电解法处理镍是一种重要的金属资源,广泛应用于不同行业中。
然而,在镍加工和使用过程中,产生了大量的镍废料。
由于镍废料的高污染性和含有宝贵的金属资源,对其进行有效的回收和处理是非常重要和必要的。
电化学回收和电解法处理被广泛应用于镍废料的处理过程中。
电化学回收是指利用电化学技术将废料中的镍离子还原为纯金属镍的过程。
这种方法可以有效地回收镍资源,并且对环境影响较小。
电化学回收的关键是选择适当的电解质和电极材料。
一般来说,镍废料可以通过阳极氧化和阳极溶解两个步骤进行电化学回收。
在阳极氧化步骤中,镍废料中的镍被氧化为镍离子。
此时,选择合适的电解质对于确保高效的氧化过程至关重要。
常用的电解质包括硫酸镍、氯化镍等。
此外,控制电流密度和氧化时间也对阳极氧化的效果有重要影响。
适当的电流密度和氧化时间可以提高氧化效率,减少能量消耗。
在阳极溶解步骤中,氧化后的镍离子被还原为纯金属镍。
此过程需要适当的电解质和电极材料。
一般来说,采用钢网或钢板作为阴极,以及铜板或钼板作为阳极。
镍离子在阴极上还原为纯金属镍,并沉积在阴极上。
控制电流密度和电解时间是确保还原效率的关键因素。
适当的电流密度和电解时间可以提高还原效率,减少金属镍的损失。
电解法处理是通过将镍废料溶解在合适的溶剂中,然后经过电解反应将镍离子还原为金属镍。
与电化学回收不同的是,电解法处理更加注重对镍废料中其他杂质的处理。
常用的溶剂有硫酸镍溶液、氯化镍溶液等。
在电解过程中,使用合适的电解装置,如电解槽和电解池,以确保有效的反应和金属镍的纯度。
在电解法处理过程中,还需要注意控制电流密度、溶液温度和pH值等因素。
适当的电流密度可以提高反应速率和还原效率,而适当的溶液温度和pH值可以影响溶液中其他杂质的去除效果。
此外,还可以采用吸附、离子交换和过滤等方法来进一步提高杂质的去除效果。
总结而言,镍废料的电化学回收和电解法处理是两种有效的方法,可以回收宝贵的镍资源并降低环境污染。
电解法处理含镍废水的研究摘要:含镍废水不仅造成镍金属的浪费,并且带来环境污染。
本文通过配制硫酸镍溶液模拟含镍废水,采用电解法确定最佳阳极材料为钌涂层钛板,并研究了电解时间、电流强度和Ni2+浓度等因素对Ni2+的回收率的影响。
实验结果表明:在电解时间240 min,电流强度15 A,Ni2+浓度20 g/L,电解温度50 o C,pH值6,搅拌速率300 r/min的条件下,Ni2+的回收率为85.42 %,电流效率为52.16 %。
关键字:电解法;含镍废水;回收率;电流效率;Study on electrolytic treatment of nickel - containingwastewaterAbstract: Wastewater containing nickel not only causes waste of nickel metal, but also brings environmental pollution. In this paper, nickel sulfate solution was used to simulate nickel-containing wastewater. The best anode material was determined to be ruthenium-coated titanium plate by electrolytic method. The effects of electrolysis time, current intensity and nickel ion concentration on Ni2+ recovery were studied. The experimental results show that the recovery rate of Ni2+ is 85.42 %,and efficiency is 52.16 % under the condition of 240 min electrolysis time, 15 A amperage, 20 g/L,Ni2+concentration, 50 °C electrolysis temperature, 6 pH and stirring rate of 300 r/min.Key words: Electrolysis method; Nickel-containing wastewater; Recovery rate; Current efficiency;0引言镍是一种似银白色且延展性良好的金属,由于其高度抗腐蚀性和抗腐蚀性[1],被广泛用于电镀行业。
高中电化学中“离子交换膜”的理解和应用作者:杜雪文来源:《文理导航·教育研究与实践》 2020年第5期浙江省金华市第六中学杜雪文【摘要】离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。
因它对离子具有选择透过性,且电化学性能优良,在电化学的工业生产中应用广泛。
高中教材对于交换膜的介绍非常有限,但在近几年的选考试题中带膜的电化学装置却频频出现,有质子交换膜、阳离子交换膜和阴离子交换膜等。
如何判断膜的类型,理解膜的作用?本文特选取几道与离子交换膜有关的试题来理解、探究其在解决电化学问题中的应用。
【关键词】交换膜;离子;迁移高中阶段离子交换膜通常分为四种类型:①阳离子交换膜(只允许阳离子和水分子通过,其他的阴离子和气体分子不能通过);②阴离子交换膜(只允许阴离子和水分子通过,其他的阳离子和气体分子不能通过);③质子交换膜(只允许氢离子和水分子通过,其他的离子和气体分子都不能通过)。
离子交换膜在电化学工业中应用非常广泛,因此浙江省的选考试题中带离子交换膜的电化学装置备受亲睐。
一、离子交换膜在原电池中的应用离子交换膜可以选择性的通过离子,不仅可以起到平衡电荷、形成闭合回路,还能阻止两极区域的物质直接反应从而提高电池的电流效率。
离子交换膜有盐桥的作用,但又不需要像盐桥一样定时更换或再生,它是盐桥的延伸。
例:某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。
TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,充电时Na2S4转化为Na2S。
下列说法正确的是()。
A.充电时,太阳能转化为化学能,化学能又转化为电能B.放电时,a为负极C.充电时,阳极的电极反应式为I3--2e-=3I-D.M可以使用阴离子交换膜解析:充电时,太阳能转化为电能,电能又转化为化学能储存起来,A错误;充电时Na2S4转化为Na2S,a为阴极,那么放电时Na2S转化为Na2S4,a为负极,B正确;充电时,阳极发生氧化反应,电极反应式为3I--2e-=I3-,C错误;电池放电时负极区域S2-被氧化,正极区域I3-被还原,只有采用阳离子交换膜才能避免S2-和I3-直接接触,提高电流效率,D错误。
模块综合测评(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示的日常生活装置中,与手机充电时的能量转化形式相同的是(),电能转化为化学能。
电解水为电解过程,与手机充电的能量转化形式相同,A正确;水力发电为机械能转化为电能的过程,B错误;太阳能热水器将太阳能转化为热能,C错误;干电池将化学能转化为电能,D错误。
2.(2019浙江4月选考)高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH-),油脂在其中能以较快的反应速率水解。
与常温常压水相比,下列说法不正确的是()A.高温高压液态水中,体系温度升高,油脂水解反应速率加快B.高温高压液态水中,油脂与水的互溶能力增强,油脂水解反应速率加快C.高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解D.高温高压液态水中的油脂水解,相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱的水解,体系温度升高,均可加快反应速率,A项正确;由于高温高压液态水中,c(H+)和c(OH-)增大,油脂水解向右移动的倾向变大,因而油脂与水的互溶能力增强,反应速率加快,B项正确;油脂在酸性条件下水解,以H+做催化剂,加快水解速率,因而高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解,C项正确;高温高压液态水中的油脂水解,其水环境仍呈中性,因而不能理解成相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱的水解,D项不正确。
3.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3 kJ· mol-1,则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出小于57.3 kJ的热量B.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6 kJ· mol-1,则氢气的燃烧热为241.8 kJ· mol-1C.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH=a;2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=b,则a>bD.已知P(白磷,s)P(红磷,s)ΔH<0,则白磷比红磷稳定解析醋酸是弱酸,其电离过程是吸热过程,故含40.0 g 即1 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3 kJ,故A正确;氢气的燃烧热必须是生成液态水所放出的热量,液态水变为气态水是吸热的,故氢气的燃烧热大于241.8 kJ· mol-1,B错误;等量的焦炭完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,因两反应的ΔH<0,即a<b,故C错误;P(白磷,s)P(红磷,s)ΔH<0,所以红磷的能量低于白磷的能量,所以白磷不如红磷稳定,故D错误。
镀镍作为金属表面修饰的主要方式,其过程会产生大量的含镍废水,其中除了有以硫酸镍和氯化镍为主的游离态镍,还有因生产工艺需要添加各种络合剂,与废水中的Ni2+形成更稳定的TA-Ni、CA-Ni、SP-Ni等酸性络合镍,使得含镍废水难以有效处理,其超标排放会对环境造成严重污染. 目前,处理含镍废水常用的方法是以氢氧化物和硫化物为主的传统化学沉淀法,其主要适用于游离态镍处理,但对低浓度络合Ni 很难有效脱除,其他方法如电解法、高级氧化还原法,虽能保证出水总镍达标,但普遍存在处理成本较高,反应时间长,易引起二次污染等。
随着废水排放标准日益严格,需要开发一种更稳定有效深度除Ni 的方法,下面海普就为大家详细的介绍下含镍废水的特性及处理方法的介绍,希望对你有所帮助。
1、含镍废水处理现状和困局:镍是一种可致癌的重金属,此外它还是一种较昂贵的金属资源(价格是铜的2~4 倍)。
电镀镍因其具有优异的耐磨性、抗蚀性、可焊性而被广泛应用于电镀生产中,其加工量仅次于镀锌,在整个电镀行业中居第二位。
在镀镍过程中产生大量含镍废水。
如果含镍废水不加处理任意排放,不但会危害环境和人体健康,还会造成贵金属资源浪费。
含镍电镀废水主要来自于镀镍生产过程中镀槽废液和镀件漂洗水,废镀液量少但其中镍离子浓度含量非常高,镀件漂洗水是电镀废水的主要来源,占车间废水排放量的80% 以上。
镀件漂洗水水量大,但其中镍离子浓度与废镀液相比要小很多。
根据《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008)表2 ,特别排放限值0.1 mg·L-1。
电镀含镍废水的处理技术按照不同原理可将处理含镍电镀废水的方法分为三大类:化学法、物理化学法和生物处理法。
化学法:利用化学法处理含镍电镀废水主要有传统的化学沉淀法、新型工艺铁氧体法,以及高效重金属螯合沉淀法。
其中化学沉淀法又包括氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法。
在化学沉淀法处理电镀废水的实验研究中,用CaO 、CaCl2、BaCl2三种破络合剂处理镀镍废水,对比发现:BaCl2 的破络合效果较好,镍离子的去除率较高,CaCl 2的效果较差。
膜技术处理含重金属废水研究进展膜技术处理含重金属废水研究进展摘要:随着工业化的发展,重金属废水对环境和人类健康造成了严重的威胁。
传统的物理化学方法无法完全去除重金属离子,因此研究人员开始致力于开发高效、低成本的废水处理技术。
膜技术因其卓越的性能,在重金属废水处理中引起了广泛关注。
本文将综述膜技术在重金属废水处理领域的研究进展,包括重金属废水的膜分离、膜吸附、膜生物反应器等方面,同时总结了该技术的优点、不足之处以及未来的发展方向。
一、引言废水中的重金属污染源广泛存在于工业生产中,由于其毒性、可蓄积性和不可降解性,对环境和人类健康造成了巨大的危害。
传统的物理化学方法存在着处理周期长、处理效果差等问题,因此迫切需要开发新型高效的废水处理技术。
二、膜技术在重金属废水处理中的应用膜技术因其分离效果好、操作简单等特点,成为处理含重金属废水的重要方法。
根据应用的不同,膜技术主要可以分为膜分离、膜吸附和膜生物反应器三个方面。
1. 膜分离膜分离是将废水中的重金属离子通过选择性透过或截留的方式进行分离。
常见的膜分离技术包括纳滤、超滤、反渗透等。
这些膜技术具有孔径小、筛选效果好、操作简单等优点,可以高效去除废水中的重金属离子。
2. 膜吸附膜吸附是通过膜材料表面的吸附活性位点吸附重金属离子。
膜吸附技术具有大吸着量、高吸附速度等优点,在处理含重金属废水中显示出广阔的应用前景。
3. 膜生物反应器膜生物反应器是将膜技术与生物反应器相结合的一种处理废水的方法。
通过在膜表面固定特定的微生物菌群,利用其对重金属离子的吸附作用和代谢能力进行废水处理。
膜生物反应器既能去除重金属离子,又能减少废水中的有机物负荷。
三、膜技术的优点与不足膜技术在处理含重金属废水中具有以下优点:1. 高效性:膜技术具有良好的分离效果,能够高效去除废水中的重金属离子。
2. 选择性:膜技术能够根据离子的大小和电荷来选择性地去除重金属离子。
3. 操作简单:膜技术相对于传统的物理化学方法,操作简单,不需要添加过多的药剂。
膜电解法在处理酸性含镍废水中的研究简介:针对人造金刚石厂的含镍废水,在常规电解方法的基础上,采用膜电解法对该含镍废水的处理和金属镍回收进行了研究,通过对不同条件下的阴、阳膜及组合方式的效果和优缺点进行比较。
结果表明单阴膜法在处理pH值为0.5~1.0,初始镍的质量浓度为1000~2000mg/L的废水应用中有更好的处理效果。
当电解的电流150mA,电压5V时,电解时间控制在8~10h,10h后离子交换富集,循环使用,其平均电流效率为78.4%,金属镍的回收率达到79.3%且纯度较高。
关键字:含镍废水电解膜电解法镍回收人造金刚石的生产过程中对触媒材料的去除、金刚石的分离、提纯等工序都需要酸浸及清洗,导致洗涤废水中含有大量的镍。
Ni2+能与许多无机物,有机物络合成溶于水的盐,如正Ni(H20)6]2+,正Ni(NH3)6]2+等。
大量含镍废水的排放,造成镍资源的严重浪费和环境污染。
本文采用膜法电解在处理酸性含镍废水的同时对金属镍进行回收利用,取得了较理想的效果。
1 试验用水试验水样为某人造金刚石厂在金刚石的生产、分离、提纯等工序中排出的酸性含镍废水,该废水中pH值最高约为0.5~1.0,镍离子的平均质量浓度约为1400 mg/L,Cl-的质量浓度约在115~135 mg/L,SO42-的质量浓度约在2000~2300mg/L。
废水中由于镍离子本身带有颜色而呈现墨绿色。
2 试验原理和设计本试验在对含镍废水采用常规电解法的基础上,对膜电解法回收镍进行研究。
膜电解法是对单纯膜分离技术的完善,在直流电场力的作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,有选择地使部分溶质通过离子交换膜;同时溶质在电极上发生氧化或还原反应。
通过调整溶液的pH值和操作电流、电压,达到人为控制电极反应的类型和程度,使反应向有利于镍析出的方向进行,从而取得常规电解无法达到的反应效果。
由于阳膜和阴膜对于溶液中的离子具有不同的选择性,因而本试验采用了三种不同的膜组合形式以确定最合理的膜法电解工艺。
试验就单阴膜二级室、单阳膜二极室和阴阳双膜三极室电解法对含镍废水进行处理,并对影响因素及处理效果进行比较研究。
3 试验结果及讨论3.1 常规电解法在9cm×9cm×8cm的电解槽中,阳极采用石墨电极,阴极采用镍电极,用含镍废水进行常规电解试验。
试验的装置如图1所示:用镍板作阴极,石墨作阳极的电解过程中,在酸性条件下由于阴极上氢离子将优先得到电子而释放,为了使Ni在阴极上优先析出,必须选择合适的pH值,同时增大电解液中Ni2+的浓度以改变H2和Ni的实际析出电位。
由热力学原理,φ=φ0-RTln(α氧化/α还原)/nF,知ρ(Ni2+)=1.4mg/L时,Ni 的析出电位为:。
而pH=1,氢离子在镍电极上的实际析出电位:。
式中的ηH2为氢在金属上析出的超电位,由塔菲尔(Tafel)经验式:η=a+blnId,可以计算处氢在镍电极上的超电位为0.24V,故pH=1,2,3,4时,氢离子在镍电极上的实际析出电位为:-0.226 V,-0.291 V,-0.317 V,-0.343 V。
不难看出,当pH<4时,氢在镍电极上释放要比镍在电极上析出容易得多,且氢的电极电位可随pH值的升高而变小,因此,必须严格控制电解液的pH值。
增大PH值可以抑制氢气的析出,提高回收镍的效率,但实际上溶液的pH 值的提高是有限的,由于Ni(OH)2在室温下的溶度积为2.5×10-15,当[OH-]增大到一定的程度就会有镍的氢氧化物沉淀生成而破坏电解的正常状态,使得镀层上的镍含有大量的杂质。
一般镍溶液的pH值在4左右较适宜金属镍的回收,但控制合适的酸度在常规电解中是不易做到的,原因在于阳极反应是以水电解生成氧气和H+为主,导致电解液中[H+]不断升高,阴极上的H2的释放,降低了金属镍析出效率。
对酸性电解液而言电解时在阳极产生大量的氯气是,有害的,它污染环境且影响工作人员的身体健康。
为抑制氢气的产生,提高金属镍的回收量和纯度,同时减少氯气的危害,采用阴阳极室膜分隔就可以有意的控制电极反应,为此进行了膜电解法研究。
3.2 膜电解法3.2.1 单阴膜二极室电解法在室温下采用异相型3362A型阴离子交换膜,电解电流150mA,电解电压5V,阳极液统一为120mL,0.5mol/L 的NaOH溶液,阴极液统一为 1 000mL的含镍废水,ρ(Ni2+)=1 400mg/L,将pH值调至4。
原理如图2。
阳极室的电极反应:2H2O-4e→O2↑+4H+,H++OH-=H2O阴极室的电极反应:Ni2++2e→Ni(主反应),2H++2e.→H2↑试验结果如表1所示,该方法镍的析出率较高,电流平均效率在70%以上。
在电解的过程中,阳极反应产生的H+被阳极液中的OH-中和,同时阴膜阻止H+通过,这样阴极室得不到H+的补充,H2的释放受到抑制,从而提高了镍的回收效率。
虽然阴极室内Cl-会通过阴膜进入阳极室,但是由于H+的浓度极低,阳极反应竞争的结果仍以H2O 电解为主反应,故产生氧气而抑制了氯气的生成。
表1 镍的析出率、电流效率与电解时间的关系电解时间/hρ(Ni2+)/(mg·L-1)镍析出率/%电流效率/%01400 2118015.7994 830 40.7 86.7 6 560 60 85.2 8380 72.8 83.7 10 200 85.7 73 12 100 92.866145096.458.7161099.350.13.2.2 单阳膜二极室电解法在室温下采用单阳离子交换膜为异相型3361C型阴离子交换膜,电解电流150mA,电压5V,阴阳极液如前所述,阴阳极室的电极反应同单阴膜二极室电解法,原理如图3。
试验的结果如表2所示,该方法镍的析出率不及单阴膜法高,同时电流的效率也较低。
在电解时,阳极室内电解H2O放出氧气,生成H+,从而pH值不断下降,阴极室内的Cl-不能透过阳膜到阳极室,阳极室中Na+,H+不断通过阳膜到阴极室,影响了镍回收效率。
该试验中产生氧气而不是氯气,且阳膜耐氧化,能延长膜的使用寿命。
表2 镍的析出率、电流效率与电解时间的关系电解时间/hρ(Ni2+)/(mg·L-1)镍析出率/%电流效率/%01400 488037.179.16 620 55.7 798 430 69.3 73.8 1030078.6671223083.659.43.2.3 双膜三极室电解法在室温下采用阳极室一侧装阳膜,阴极室一侧装阴膜,阴阳膜如前所述,电解电流150mA,电压6 V,阴阳极液如前所述,中间极室装1%的NaCl溶液120mL,原理如图4。
阳极室内Na+通过阳膜进人中间室,H2O在阳极失去电子放出氧气:2H2O-4e →02↑+4H+,H++OH-=H2O,阴极室内的Cl-便会通过阴膜进人中间极室,Ni2+,H+在阴极上的电子被还原:Ni2++2e →Ni,2H++2e→H2↑试验结果如表3所示,此方法要求电解电压较高,镍的析出率不及单膜的高,电流效率随时间增加下降很快。
由于阳极室内NaOH溶液的浓度很高,溶液中稍有杂质就会使得阳膜表面容易形成氢氧化物沉淀,导致阳膜的性能下降;膜电阻升高,电解的效率下降。
它的最大优点是阳极产生大量的O2,而阴极产生的是H2,这两种均为无害气体对环境无污染。
同时,中间室中产生大量高浓度的NaCl可以再利用。
3.3 最优化试验分析比较这三种膜电解方法,由图5知,单阴膜电解法的电解效率较高,是一种更有效的膜电解法占另外由表1可知单阴膜电解法在8~lOh的这段时间内,平均电流效率在78.4%,镍的平均析出率为存79,6%,在相同的时间均高于其它两种方法。
进一步试验发现,阴极室中Ni2+的初始质量浓度应在1000~2000mg/L以上为宜,低于1000mg/L电解的电流效率较低,技术经济条件较差;阴极液中Ni2+的含量低时,会降低镍析出的电流效率,并出现粉末状镍,影响镍回收的纯度。
针对单阴膜电解法10h以后,其Ni2+的浓度较低,先采用离子交换将Ni2+富集,离子交换的参数如下:732型强酸性阳离子交换树脂,交换速度vg=13m/h,交换容量E=1.6mmol/mL,采用顺流再生,再生比耗B=1.2,再生流速vz=5 m/h,得到洗脱液水质为pH=1,ρ(Ni2+)=1 400mg /L,再采用单阴膜电解法对洗脱液进行电解,电解时间控制在8~10h,膜电解和离子交换循环进行使反应得到优化。
4 结论试验表明,采用膜法电解可以克服常规电解法回收镍时,由于pH值的升高而在阴极上有大量的镍的氢氧化物沉淀生成,而回收到非纯的镍,且可有效的缓解阴极上氢气的释放,使回收镍的电流效率在不同组合中都有所提高且纯度很高。
在采用膜法电解的过程中,双膜三极室装置中Ni2+的析出率均低于单膜二极室装置的析出率,但可以考虑在和其它的工艺联用时利用其中间极室的产物或在特殊工艺中应用。
在单膜二极室装置中,单阴膜装置的效果要比单阳膜装置好,单阴膜电解法可有效克服常规电解的不利因素,金属镍的回收效率较高。
试验表明,当阴极室中Ni2+的质量浓度在1000~2000mg/L以上时,采用单阴膜电解法电解8~10h有很好的效果,平均电流效率为78.4%,金属镍的回收率达到79.3%且纯度较高,10h以后,将电解液用离子交换富集后,再进行电解。
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