扩散渗析回收含铜退镀液中的硝酸-论文.pdf

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1、第35卷第3期膜科学与技术Vo1．35No．32015年6月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOL0GYJu2015扩散渗析回收含铜退镀液中的硝酸孙亚辉，肖连生(中南大学冶金与环境学院，长沙410083)摘要：采用扩散渗析法回收含铜退镀液中的HNO。，考察流量、流量比、温度等因素对硝酸的回收率、回收液中硝酸浓度以及铜和镍离子截留率的影响．将单级扩散渗析仪改装成新的三级扩散渗析仪，考察了三级逆流扩散渗析对实验结果的影响．单级扩散渗析的结果表明，最佳条件：水／料的流比为1：1、流量90mL／h、温度19℃，其硝酸回收率为86．95、回收浓度6．04mol／I、Cu+和Ni。+的截留

2、率分别为90．199／6、92．71．相对于单级扩散渗析，自行改装的三级扩散渗析过程能达到更高回收酸浓度和单位时间内处理更多的料液．在含铜退镀液体系下，利用国产扩散膜实现了扩散渗析对于H十和金属离子具有良好的分离，同时达到了回收硝酸浓度高于原退镀液的效果．关键词：铜退镀液；扩散渗析；回收硝酸中图分类号：TQ028．8文献标志码：A文章编号：lOO7—8924(2015)03—0070-06doi：10．16159／j．cnki．issnl007—8924．2015．03．011在电镀工业中，用浓硝酸清洗不合格的镀层以高、回收酸的浓度一般较低；溶剂萃取法对萃取剂要便重新进行电镀，为此产生了较

3、多的含铜退镀液．温求较高，萃取剂成本高，损失大，操作环境差，容易造州每年大约产生5000ma铜退镀液(Cu。+近100g／成水污染；喷雾焙烧法对设备要求较高，在硝酸体系L、Ni抖含量不低于10g／[)，其中铜接近500t，镍中，硝酸的回收率低，氮化物污染较严重，为降低能不低于60t，总价值接近2800万元；另外硝酸含量耗，在进人该工序前液体需要浓缩．膜处理法虽然对接近5mol／L，也有较高的回收价值．铜退镀液的回膜材料要求较高，但是随着膜材料和合成膜技术的收面临的主要问题是：酸度较高、铜镍离子含量高、进步，其能耗低、寿命长、污染小、处理效果好等优点杂质成分复杂很难处理，回收成本很高，污染大

4、．含越来越受到人们的重视．有价金属的高酸度溶液的回收方法主要有[卜：直扩散渗析法由于其工业应用的主要优点：节能接中和法、沉淀法[、蒸发法[4]、离子交换法]、环保，操作简单，能够集成化生产，适应于不同规模溶剂萃取法[、喷雾焙烧法[、膜处理法[5_的生产企业，越来越受到科研工作者的重视[=I引．等．以上这些方法有各自的缺点：直接中和法消耗的Luo等j1等利用PPO—SiO杂交阴离子交换膜碱量大，废水、废渣较难处理，污染大，处理成本高；处理HC1一FeC1，并总结了扩散渗析法在不同体系沉淀法能耗高，并且容易引入其它杂质对后续工艺的应用效果以及回收效果的影响因素．唐建军处理不利；蒸发法能耗高，对

5、设备要求较高，容易造等[23]等利用扩散渗析法从稀土溶液中回收硫酸成空气污染，主要针对那些易挥发的酸，例如盐酸、也取得了较好效果，并针对该体系建立了传质模型．硝酸、氢氟酸或者他们的混合酸等；离子交换法耗水前期对扩散渗析的研究基本上都集中子单一的酸量大，树脂的饱和容量有限，操作复杂，对树脂要求上，例如H2S04、HC1、HNO。等[。川．王昆等[。]采收稿日期：2o14—12一lO；修改稿收到日期：2014—12—19第一作者简介：孙亚辉(1989一)，男，河南周口人，中南大学在读硕士生，E-mail：908346174@qq．corn．*通讯作者，Email：xlsl211@sina．co

6、rn，电话：0731—88830143第3期孙亚辉等：扩散渗析回收含铜退镀液中的硝酸用扩散渗析法从模拟的不锈钢钝化液中高效地回收的分离操作条件，为扩散渗析工艺的工业化应用提钝化液中的HNO。一HF，其扩散渗析使用了进口的供依据，同时将单级逆流设备改装成三级逆流设备，阴膜．LanL31]等利用扩散渗析法回收了从电渗析装有利于设备进一步集成化．置中排出的废水中硝酸，发现相对于低价的金属离1实验子、高价态的金属离子与氢离子分离效果更好．张慧敏L3。]等的研究证明，从废退锡液中回收硝酸是可行1．1实验原料的，实现硝酸回收率大于70．利用扩散渗析法回实验原料为纯水和温州某厂提供的含铜退镀收铜退镀液中

7、的硝酸的文献还未见报道．本文利用液，其中H十为4．87mol／L，其它主要离子含量如表国产的扩散渗析膜回收铜退镀液中的硝酸，优化膜1所示．表1退镀液中主要离子含量Table1Thecontentofthemajorionsincopperplatingsolution1．2实验装置和工作原理工作原理：实验过程中，含铜退镀液中有大量的单级扩散渗析器包括9片200mm×150miD．硝酸根，在浓度差的推动下，扩散侧的硝酸根优