中國的化學(xué)鍍鎳工業(yè)化生產(chǎn)起步較晚,但近幾年的發(fā)展十分迅速,不僅有大量的論文發(fā)表,還舉行了全國性的化學(xué)鍍會議,據(jù)第五屆化學(xué)鍍年會發(fā)表文章的統(tǒng)計就已經(jīng)有300多家廠家,但這一數(shù)字在當(dāng)時應(yīng)是極為保守的。據(jù)推測國內(nèi)每年的化學(xué)鍍鎳市場總規(guī)模應(yīng)在300億元左右,并且以每年10%~15%的速度發(fā)展。
化學(xué)鍍鎳廢液中,若不存在絡(luò)合劑或絡(luò)合劑的量較少時,可直接采用氫氧化鈉(濃度為6mol/L)調(diào)節(jié)pH值,
根據(jù)廢液中鎳離子的濃度,加入適量的NaOH,使鎳離子沉淀為Ni(OH)2除去。對于有絡(luò)和劑廢液的除鎳,首先利用CaO調(diào)節(jié)廢液的pH值在8左右,除去大部分的有機(jī)酸絡(luò)合劑,然后在廢液中加入CaO或NaOH,調(diào)至廢液的pH值為11~12,使廢液中的大部分鎳離子和其他重金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng),再加入適量的高分子絮凝劑,加速不溶物的沉降,在沉降過程中,加入適宜和適量的氧化劑(高錳酸鉀、雙氧水或氯氣等),以除去廢液中的次、亞磷酸鹽,有利于鎳離子的沉淀并降低廢水的化學(xué)耗氧量(COD)。
機(jī)理特點
⑴機(jī)理
化學(xué)鍍鎳是用還原劑把溶液中的鎳離子還原沉積在具有催化活性的表面上?;瘜W(xué)鍍鎳可以選用多種還原劑,目前工業(yè)上應(yīng)用普遍的是以次磷酸鈉為還原劑的化學(xué)鍍鎳工藝,其反應(yīng)機(jī)理,普遍被接受的是“原子氫理論”和“氫化物理論”。
1)原子氫理論
原子氫理論認(rèn)為,溶液中的Ni2+靠還原劑次磷酸鈉(NaH2P02)放出的原子態(tài)活性氫還原為金屬鎳,而不是H2PO2-與Ni2+直接作用。
首先是在加熱條件下,次磷酸鈉在催化表面上水解釋放出原子氫,或由H 2PO2-催化脫氫產(chǎn)生原子氫,即
然后,吸附在活性金屬表面上的H原子還原Ni2+為金屬Ni沉積于鍍件表面.同時次磷酸根被原子氫還原出磷,或發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)沉積出磷,H2的析出既可以是由H2POf水解產(chǎn)生,也可以是由原子態(tài)的氫結(jié)合而成。
氫化物理論
氫化物理論認(rèn)為,次磷酸鈉分解不是放出原子態(tài)氫,而是放出還原能力更強(qiáng)的氫化物離子(氫的負(fù)離子H一),鎳離子被氫的負(fù)離子所還原。
在酸性鍍液中,H2PO2-在催化表面上與水反應(yīng),
在堿性鍍液中,則為
鎳離子被氫負(fù)離子所還原,即氫負(fù)離子H一同時可與H20或H+反應(yīng)放出氫氣:同時有磷還原析出。
⑵特點
迄今為止,化學(xué)鍍鎳的發(fā)展已有50多年的歷史。經(jīng)過半個多世紀(jì)的研究開發(fā),化學(xué)鍍鎳已進(jìn)入發(fā)展成熟期,其現(xiàn)狀可概括為:技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、功能多樣、用途廣泛。