【摘要】：本論文結(jié)合惠州某電鍍環(huán)保產(chǎn)業(yè)園概況,對園區(qū)含鎳廢水處理工藝進行研究,結(jié)合含鎳廢水沒有得到資源化回收利用等問題,采用旋流電解技術對鎳濃縮液進行電解提鎳的實驗方案,探究了旋流電解技術的可行性,并考察了影響電解提鎳實驗的因素,找到最佳電解條件。課題同時探索了NDA-36樹脂對含鎳濃縮液的富集效果,并進行了旋流電解中試裝置的實際工程運行情況研究與改進。針對惠州某電鍍環(huán)保產(chǎn)業(yè)園廢水處理廠的鎳濃縮液,開發(fā)了利用旋流電解技術電解提鎳的兩段式脫銅提鎳新工藝。即第一段電解脫除鎳濃縮液中的銅雜質(zhì),第二階電解提取脫銅凈化處理液中的金屬鎳,從而達到減少鎳產(chǎn)品中銅等雜質(zhì)的摻雜量、提高鎳產(chǎn)品純度的效果。通過單因素及正交實驗考察循環(huán)流量、電流密度、溫度、pH等對脫銅提鎳實驗的影響,探索了脫銅提鎳兩段工藝的最佳實驗參數(shù)組合。確定第一階段脫銅實驗最佳實驗參數(shù)組合為:初始溫度50℃、循環(huán)流量800L/h、電流密度450A/m~2。第二階段提鎳實驗最佳實驗參數(shù)組合為:初始溫度30℃、循環(huán)流量800L/h、電流密度500A/m~2、pH=2.5~3。針對惠州某電鍍環(huán)保產(chǎn)業(yè)園提質(zhì)改造后含鎳濃縮液中Ni2+濃度偏低的情況,探索NDA-36樹脂富集銅鎳離子的能力,通過單因素靜態(tài)吸附實驗了解到,NDA-36樹脂吸附銅離子的最佳參數(shù)為:溫度40℃、pH=3,NDA-36樹脂吸附鎳離子的最佳參數(shù)為:在溫度40℃、pH=5,運用Langmuir等溫方程對實驗數(shù)據(jù)進行擬合,擬合結(jié)果表明NDA-36樹脂對銅鎳離子的最大飽和吸附量分別為125.25mg/g、66.32mg/g,且均為優(yōu)惠吸附。動態(tài)吸附及再生實驗結(jié)果顯示,NDA-36樹脂對銅鎳離子的動態(tài)吸附效果較好,且對銅離子的吸附尤為突出。再生實驗可將銅鎳離子再生液濃度分別提高到初始濃度的2.5倍、1.75倍,NDA-36樹脂對銅鎳離子的富集效果顯著。結(jié)合旋流電解中試裝置在惠州某電鍍環(huán)保產(chǎn)業(yè)園實際運行時遇到的問題,對旋流電解提鎳裝置進行了改良方案設計,設計出包含鎳離子交換柱、旋流電解裝置、擴散滲析裝置和銅鎳在線監(jiān)測與pH控制系統(tǒng)等主要設備的銅鎳一體式在線提取回收系統(tǒng)。
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X781.1
【圖文】：

購自陜西瑞凱環(huán)�？萍加邢薰�，如圖2.1 所示。該設備主要由旋流電解槽體、循環(huán)儲液槽、循環(huán)泵、浮子流量計和聯(lián)通管件組成，其中旋流電解槽體是該設備的核心。旋流電解槽體主要構件有：陰極銅體、陰極始極片、鈦+貴金屬涂層陽極、連接座和上下密封蓋。涂層陽極置于電解槽體內(nèi)的中心，所述涂層陽極通過上下方的陽極定位桿連接上下端蓋；上下端蓋通過上下連接器置于電解湍流槽體上下兩端；上下連接器分別開設有出進口，電解裝置采用全密封設計。圖 2.1 湍流電積小型試驗設備2.2 銅、鎳的測定方法由于實驗對象鎳濃縮液中銅離子含量較低，采用 EDTA 法測定 Cu 含量誤差較大，故采用原子吸收分光光度計分別測定待測樣中 Cu、Ni 含量，采用 EDTA 輔助測量鎳濃度較高的待測樣中的 Ni2+含量。2.2.1 原子吸收分光光度法方法原理：原子吸收分光光度法的測量對象是呈原子狀態(tài)的金屬元素和部分非金屬元素，是由待測元素燈發(fā)出的特征譜線通過供試品經(jīng)原子化產(chǎn)生的原子蒸氣時，被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸收，通過測定輻射光強度減弱的程度，求出供試品中待測元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常比較對照品溶液和供試品溶液的吸光度，求得供試品中待測元素的含量。方法步驟：取同體積按各品種項下規(guī)定制備的對照溶液 5 份，分別置于 5 個同體積的量瓶中

5.4 NDA-36 樹脂對單組份銅鎳離子的動態(tài)吸附分析析可知，當 pH≤1 即強酸條件下，樹脂對重采用酸液為脫附劑對吸附后的樹脂進行脫附生情況見圖 5.5。根據(jù)已有文獻報道，確定動

配套有高頻開關電源、電動采集器，設備見圖6.1。同時與深圳市某科技有限公司合作定制了“銅鎳在線監(jiān)測與 pH 控制系統(tǒng)”，以實現(xiàn)旋流電解中試裝置銅鎳含量的實時讀取和加藥過程的自動控制，使旋流電解中試裝置的運行更易于操作并初步實現(xiàn)自動化。圖 6.1 旋流電解中試裝置6.2 工程實際應用及遇到的問題6.2.1 旋流電解中試裝置可行性探索實驗在將旋流電解中試裝置實際運用到該電鍍環(huán)保產(chǎn)業(yè)園的重金屬回收項目之前，首先對該設備對電解沉積銅、鎳產(chǎn)品的可行性進行實驗研究，故進行該實驗，且實驗時分別配制濃度較高的銅、鎳溶液。6.2.1.1 旋流電解中試提銅實驗選用工業(yè)級硫酸銅配制銅溶液，Cu2+濃度 58g/L，由于旋流電解中試裝置與小試裝置運行環(huán)境有差異，且電解液 Cu2+濃度差別較大，故實驗條件在參考小試正交實驗最優(yōu)組合參

【參考文獻】

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本文編號：2800831