含镍三氯化铁蚀刻废液再生研究_许亮

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1、嘉兴学院学报第２４卷第６期２０１２年１１月·７４·ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｘｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．２４Ｎｏ．６２０１２．１１１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１００８－６７８１．２０１２．０６．０１５含镍三氯化铁蚀刻废液再生研究许亮，徐劼，保积庆，陈德赈，王珏（嘉兴学院生物与化学工程学院，浙江嘉兴３１４００１）摘要：以铁粉为还原剂，再生含镍三氯化铁蚀刻废液．一阶段将蚀刻废液中的Ｆｅ３＋还原成Ｆｅ２＋；二阶段置换去除其中的Ｎｉ２＋；将除镍废液经Ｈ氧化后转化成ＦｅＣｌ溶液．实验过程中系统考察了废液稀释２Ｏ２３比、反应时间、铁粉加入量、反应温度、Ｈ２Ｏ２和ＨＣｌ混合液加入量对

2、蚀刻废液再生效果的影响．结果表明，在Ｆｅ３＋还原Ｆｅ２＋的优化反应条件下（稀释比为１∶１，反应时间为１ｈ，铁粉加入量为理论量１．２倍，反应温度为６０℃），Ｆｅ３＋的最佳还原率达９５．７％；在Ｆｅ粉置换Ｎｉ２＋的优化反应条件下（铁粉加入量为理论量２＋的最佳置换率达８６．６％；在利用Ｈ氧化Ｆｅ２＋的优化反３倍，反应温度为８５℃，反应时间为３ｈ），Ｎｉ２Ｏ２应条件下（Ｈ和ＨＣｌ混合液加入量与废液体积比为１∶１），Ｆｅ２＋的最佳氧化率达９４．４％．处理后的废液２Ｏ２建议经浓缩、组分调整处理后循环使用．关键词：ＦｅＣｌ３蚀刻废液；铁粉；还原率；置换率；氧化率中图分类号：Ｘ７０３文献标识码

3、：Ａ．文章编号：１００８－６７８１（２０１２）０６－００７４－０６ＳｔｕｄｙｏｆｔｈｅＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＦｅＣｌ３ＷａｓｔｅＥｔｃｈｉｎｇＳｏｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＮｉＸＵＬｉａｎｇ，ＸＵＪｉｅ，ＢＡＯＪｉ－ｑｉｎ，ＣＨＥＮＤｅ－ｚｈｅｎ，ＷＡＮＧＪｕｅ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｘｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｘｉｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ３１４００１）３＋Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｔｈｅｆｉｒｓｔｓｔａｇｅ，ｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒｗａｓａｄｄｅｄｔｏｔｈｅｗａｓｔｅｅｔｃｈｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎａｎ

4、ｄＦｅｗａｓｒｅｄｕｃｅｄｔｏ２＋；ａｔｔｈｅｓｅｃｏｎｄｓｔａｇｅ，Ｎｉ２＋Ｆｅｉｎｔｈｅｗａｓｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｒｅｐｌａｃｅｄｂｙｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒ；ａｔｔｈｅｆｉｎａｌｓｔａｇｅ，ＦｅＣｌ２ｗａｓｏｘｉｄｉｚｅｄｉｎｔｏＦｅＣｌ３ｂｙａｄｄｉｎｇＨ２Ｏ２．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｌｕｔｉｏｎｒａｔｉｏ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒａｄｄ－ｅｄ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅａｄｄｅｄａｍｏｕｎｔｏｆｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｏｆＨ２Ｏ２ａｎｄＨＣｌｏｎｔｈｅｗａｓｔｅｅｔｃｈｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｒｅ－ｇｅ

5、ｎｅｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇ３＋２＋（ｄｉｌｕｔｉｏｎｒａｔｉｏ１∶１，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ１ｈ，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒａｄｄｅｄ１．２ｔｉｍｅｓ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍ－ＦｅｔｏＦｅ３＋２＋（ｐｅｒａｔｕｒｅ６０℃），ｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆＦｅｒｅａｃｈｅｄ９５．７％．ＵｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔＮｉｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｉｒｏｎｐｏ

6、ｗｄｅｒａｄｄｅｄ３ｔｉｍｅｓ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ８５℃，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ３ｈ），ｔｈｅｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｒａｔｅｏｆ２＋２＋Ｎｉｒｅａｃｈｅｄ８６．６％．ＵｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆＦｅｂｙｕｓｉｎｇＨ２Ｏ２，ｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆ２＋Ｆｅｒｅａｃｈｅｄ９４．４％．Ａｆｔｅｒｔｈｅｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｄｊｕｓｔｅｄ，ｔｈｅｔｒｅａｔｅｄｗａｓｔｅｅｔｃｈｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｃａｎｂｅｒｅｃｙｃｌｅｄｉｎｅｔｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅ

7、ｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦｅＣｌ３ｗａｓｔｅｅｔｃｈｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎ；ｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒ；ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅ；ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｒａｔｅ；ｏｘｉｄａｔｉｏｎｒａｔｅ０引言金属蚀刻是采用化学或机械手段对金属表面进行处理的一种技术手段，在各行各业有着广泛的应［１］用，其中ＦｅＣｌ３溶液因具有一定的氧化性、酸性，对Ｆｅ、Ｎｉ金属具有良好的腐蚀作用，因而被大量收稿日期：２０１２－０９－１１基金项目：２０１２年度嘉兴学院ＳＲＴ重点项目（８５１７１２０１２）作者简介：许亮（１９８９－