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      廢料生產電積鎳過程中各類雜質的危害及控制要求

      發布時間:2013-06-26

               使用各類含鎳廢料生產電積鎳,原料中的各種雜質會對生產過程及產品造成很大的影響。有人認為原料中的鎳含量越低、采購折扣越低,從而利潤越高的想法是不對的,F在分析一下原料中雜質的危害及控制要求,供相關人員參考。
        第一大類雜質:生產工藝中有能力去除,不會對產品質量造成直接影響,但會增加生產成本、影響產品產量。這一類雜質金屬中鐵、鋅、錳、鈣、鎂、鋁。原料這些金屬的增加除了增加溶解時的硫酸消耗,沉淀時的堿消耗外,其它影響因素分析如下:
        1、鐵:目前工藝中原料中鐵的用雙氧水鐵氧化為三價鐵,再加入堿沉淀為鐵渣,從而去除。極少量的三價鐵會與P507結合,使萃取劑中毒,失去萃取能力,使用強酸才能再生。通常原料中的一噸鐵需要消耗5噸雙氧水,同時產出至少5噸鐵渣,鐵渣至少帶走10千克的銅鎳。所以原料中鐵含量的升高會直接導致生產成本的升高,應盡量加以控制。建議原料中的鐵含量低于2%為佳,最高不能超過5%。
        2、鋅:目前工藝中原料中的鋅主要通過P507萃取去除,鋅最終進入一萃的反萃液。如果原料中的鋅升高,會影響一萃的生產能力。由于鋅優于銅萃取,所以鋅含量高時銅就很難萃取。原料中的一噸鋅,在萃取過程中至少消耗2噸純堿,1.5噸硫酸,還不包括其它消耗(萃取劑、煉油、鹽酸等)。
        建議原料中的鋅含量低于2%為佳,最高不能超過5%。
        3、錳:與鋅基本相同。
        4、鈣:原料中的在浸出時基本上形成不溶于水的硫酸鈣沉淀。浸出液中的鈣基本上與原料中的含量沒有直接關系,一般在0.2-0.3克/升左右。但鈣含量過高會加大浸出渣量。建議原料中鈣的控制指標為低于15%。
        5、鎂:由于硫酸鎂的溶解度很大,鎂在浸出時完全進入溶液,在生產過程中只能通過用氟化鈉沉淀和萃取去除。由于目前氟化鈉除鈣鎂采用低溫工藝,因此去除效率很低。去除一噸鎂至少消耗4噸氟化鈉。除鈣鎂后余下的鎂進入P507除雜系統(一萃)后,會在洗滌段富集,反復消耗酸和堿。鎂進入二萃后,基本無法與鎳分離,從而在電解液中富集。目前采用在一萃洗滌段開路外排的方法去除鎂。建議原料中的鎂含量最高不能超過2%。
        6、鋁。目前工藝中原料中鋁的采用加入堿沉淀與鐵一起去除。鋁沉淀的PH值比鐵要高,氫氧化鋁為一種很難過濾的膠狀體,對金屬的吸附也很厲害。而且膠狀的鋁很容易在萃取過程中造成第三相和乳化現象的出現,導致萃取系統的無法。由于在廢水處理中往往加入堿式氯化鋁,因此電鍍污泥中一般含有較多的鋁。建議原料中的鎂含量最高不能超過1%。
        第二大類雜質:生產工藝中比較難去除,會對產品質量造成直接影響,這一類雜質主要有金屬中的鉻、砷;陰離子中的氟和硝酸根。
        1、鉻。原料中的鉻經浸出后一般為三價鉻。鉻的危害在于二個方面,一是會對萃取劑有氧化作,二是會導致鎳板爆皮。塑料中的鉻在退鍍時一般不會溶解而留在渣中。原料中的鉻主要來源是電鍍污泥。
        鉻沉淀的PH要求在5.5以上,如果通過沉淀法去除鉻,會造成鎳銅在渣中的大量損失。P507萃取分離鉻的效果也差。鉻在電解液中5PPM以上的含量就會造成爆皮。建議原料中的鉻含量最高不能超過0.5%。
        2、砷:大部分的砷可以通過除鐵與鐵一起形成沉淀去除。但砷的存在形態比較復雜。以砷酸鹽形式存在的砷很難去除。鉻在電解液中2PPM以上的含量就會造成爆皮,加上砷又是劇毒物質,建議原料中的砷含量最高不能超過0.2%。
        3、氟和硝酸根:氟和硝酸根一般來源于電鍍污泥中。硝酸根的危害在于會氧化銅萃取劑;如果電解液中含量過高會導致金屬反溶,嚴重時會導致鎳板發黑、爆皮。氟對不銹鋼和鈦造成嚴重的腐蝕。這二種雜質一般都會在萃余液中排走。但含量高時會對銅系統造成危害,因此需要通過預漂洗的方法處理。建議原料中的硝酸根含量最高不能超過2%、氟含量最高不能超過0.5%。
        第三大類雜質:生產工藝中很難去除,會對產品質量造成嚴重影響,這一類雜質主要有金屬中的鎘、可溶性硅(包括硅酸、氟硅酸、硅膠等);各類有機添加劑(不明有機物)。
        1、鎘:基本無法通過沉淀和萃取去除。而鎘也是造成爆皮事故的主要元兇之一。P507一萃中的鎘最高曾富集至37克/升。后來在二萃洗滌段開路外排、鎳電積陽極液外排才使鎘得到控制。建議原料中的鎘含量最高不能超過0.2%。
        2、電積液中極少量的硅都會造成鎳板爆皮。由于硅的檢測方法比較繁雜,因此很難加以控制。原料中的硅基本上是不會在酸溶解時進入溶液的?扇苄怨瑁òü杷、氟硅酸、硅膠等)原先就存在于原料中,目前只能采用試鍍方法加以確定。生產氟硅酸鹽和玻璃行業的蝕刻廢液是可溶性硅的主要來源。
        3、各類有機添加劑(不明有機物)。主要來源于電鍍污泥中,通過萃取進入電積系統,電積液中極少量的有機物都會造成鎳板爆皮,目前只能采用試鍍方法加以確定。            
                                                                            吳工   二〇一三年四月十四日

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