YASA ET 亚沙环境丨 电沉积法回收废水中的镍

来源: | 作者:YASA ET | 亚沙环境 | 发布时间: 2023-06-02 | 1137 次浏览 | 分享到:
电氧化是一种利用电流促进氧化反应的电化学过程。由于该工艺在废水处理、金属回收和清洁能源生产方面的有效性,近年来越来越受欢迎。在本文中,我们将深入研究电沉积法的工作原理,并探索其各种应用和好处。

YASA ET | 电沉积法回收废水中的镍





镍是一种必要的金属,用于各种工业,包括航空航天、电子和汽车。电镀是一种常见的方法,用来在金属部件上覆盖薄层镍,以增强其性能。然而,在电镀过程中,镍会污染冲洗水,如果管理不当,会造成严重的环境威胁。

本文将探讨通过电沉积法和蒸发法从电镀冲洗水中回收镍的方法。

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介绍

镍是一种有价值的金属,用于各种行业,但它的生产和使用可能会导致环境问题,如水污染。电镀是镍的主要用途之一,但它会产生大量的废水。用于从被镀物体表面去除多余的镀层溶液的冲洗水中含有高浓度的镍,如果处理不当,就会造成危险。电沉积法和蒸发法是从电镀冲洗水中回收镍的两种常用方法。

图:电沉积和电镀的过程原理(来源于网络)

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了解电镀冲洗

电镀是一种利用电力在基板上沉积一层金属的过程。它包括将一个金属物体浸入在一个含有要被镀的金属离子的溶液中,然后一股电流通过该溶液将金属沉积在该物体上。电镀过程结束后,冲洗物体以去除表面多余的电镀溶液,从而产生冲洗水。冲洗水通常是碱性的,含有高浓度的金属离子,包括镍。

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镍污染的潜在风险

在电镀过程中产生的冲洗水可能含有高浓度的镍,如果管理不当,就会造成危险。如果直接排放到环境中,它们可能会污染水源,导致健康和环境问题。镍是一种已知的致癌物,如果处理不当,可能会引起皮肤刺激、肺部损伤和其他健康问题。

图:化学镀镍过程(来源于网络)


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镍污染的环境影响

水体中的镍污染可导致水生生物中金属有毒水平的积累,导致死亡或繁殖成功率降低。它还会损害植物,导致生长发育迟缓和产量下降。镍污染还会导致水的变色、难闻的气味和味道,使其不适合人类食用。

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恢复方法

电沉积法和蒸发法是从电镀冲洗水中回收镍的两种常用方法。 

5.1电沉积法

5.1.1 装置原理 

电沉积法是一种利用电流将金属离子沉积在阴极上的电化学过程。在镍回收的情况下,冲洗水中的镍离子被还原为阴极上的金属镍。

5.1.2设备和设置

电化需要一个包括阳极、阴极、电源,同时还需要一个装置用来储存要回收的金属离子溶液。阳极是由一种材料,将氧化,释放电子到溶液中。阴极由一种导电材料制成,金属离子将沉积在上面。电源提供了驱动反应所需的电流。溶液通过阳极和阴极循环,使金属离子在阴极上被还原为其金属形式。

5.1.3电沉积法的优缺点

 电沉积法的优点是其金属回收效率高、选择性高、成本低、操作方便。它可以回收高纯度的金属,并可用于从稀溶液中回收金属。电沉积法的缺点包括高能耗,需要专用的设备,以及产生有毒的副产品。

图:电沉积法的原理(图片来源于维基百科)


5.2蒸发

5.2.1蒸发原理

 蒸发是一种分离过程,包括通过加热从溶液中去除溶剂。在镍回收的情况下,冲洗水被加热以蒸发水,留下一个含有金属离子的浓缩溶液。

5.2.2设备和设置

 蒸发需要一个装置,其中包括一个热源、一个保存溶液的容器和一个收集蒸发溶剂的冷凝器。溶液被加热到溶剂的温度,会蒸发但留下金属离子。蒸发后的溶剂被冷凝和收集,使其可以重复使用。

5.2.3蒸发法的优缺点

 蒸发的优点包括其简单、成本低、易于操作。它可以从稀溶液中回收金属,浓缩溶液可以重复使用或进一步处理。蒸发的缺点包括其效率低,需要专用的设备,以及金属离子从溶液中沉淀出来的可能性。

5.3电沉积法与蒸发法比较

 电沉积和蒸发都是从电镀冲洗水中回收镍的有效方法,但它们有不同的优缺点。电沉积法对金属回收更有效和选择性,但它需要专门的设备并产生有毒的副产品。蒸发方法较简单,成本较低,但效率较低,可导致金属离子的沉淀。

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结论

      从电镀冲洗水中回收镍对于尽量减少电镀过程对环境的影响至关重要。电沉积法和蒸发法都是从冲洗水中回收镍的有效方法,它们的选择取决于金属离子的浓度、冲洗水的体积和设备的可用性等因素。通过实施有效的镍回收方法,工业可以减少其对环境的影响,同时仍然使用这种有价值的金属。

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关于电沉积法的常见问题

Q:电镀和电镀有什么区别?

A: 电镀层是将一种金属涂覆在另一种金属上的过程,而电沉积法则是利用电流从溶液中提取金属的过程。

Q:镍在工业中有哪些应用?

A: 镍被用于多种工业应用,包括不锈钢生产、电镀和电池制造。

Q:  镍污染如何影响人类健康? 

A:暴露于高水平的镍环境中会导致呼吸系统问题、皮肤刺激和胃肠道问题。长期接触癌症也可能增加患癌症的风险。

Q: 还有哪些其他金属可以通过电沉积和蒸发来回收?

A:电沉积和蒸发可用于回收各种金属,包括铜、金、银和锌。





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