化學(xué)鍍鎳新配方的開發(fā)及其廢液的處理與回收再生.pdf

1、化學(xué)鍍鎳(electrolessnickelplating，簡稱EN)作為一種新型表面保護(hù)和表面強化手段，近年來在國內(nèi)外得到了越來越多的重視和關(guān)注。化學(xué)鍍鎳主要利用金屬鹽和還原劑在同一溶液中進(jìn)行自催化氧化還原反應(yīng)，從而在鍍件表面沉積出非晶態(tài)鎳磷合金?；瘜W(xué)鍍鎳技術(shù)自1944年由美國國家標(biāo)準(zhǔn)局的A．Brenner和G．Qiddell發(fā)現(xiàn)以來，經(jīng)過60多年的發(fā)展已日趨成熟。由于化學(xué)鍍鎳的不斷推廣和市場需求的不斷擴大，化學(xué)鍍鎳工業(yè)的發(fā)展十分迅速

2、。因為化學(xué)鍍鎳具有設(shè)備簡單、操作方便、工藝靈活、鍍層均勻、硬度高、耐磨、致密無孔和耐腐蝕性好等獨特優(yōu)點，所以它被廣泛地應(yīng)用于石油化工、機械加工、電子能源、汽車制造和航天航空等諸多高科技領(lǐng)域，是目前發(fā)展速度最快的表面處理工藝之一。 本研究開發(fā)出了一種化學(xué)鍍鎳新配方，并首次利用響應(yīng)面法(ResponseSurfaceMethodology，簡稱RSM)中的Box—Behnken設(shè)計原理對酸性化學(xué)鍍鎳工藝中的各個影響因素進(jìn)行優(yōu)化。研究

3、表明，在主鹽硫酸鎳30g/L，復(fù)合絡(luò)合劑中有機酸XD和乳酸分別為10.0g/L、15.0ml/L，，緩沖劑醋酸鈉20.0g/L、加速劑丙酸8.0ml/I，和鍍液溫度85℃的條件下，選擇還原劑次磷酸鈉30.3g/L，穩(wěn)定劑醋酸鉛30.2mg/L和鍍液pH=4.5可以使得鍍層沉積速率高達(dá)20.27μm·h-1，該結(jié)果普遍優(yōu)于國內(nèi)同類水平。 為了解決現(xiàn)有企業(yè)施鍍過程中鍍鎳廢液造成的各種環(huán)境污染等問題，尋求一種既能充分利用資源、又能降低

4、工業(yè)生產(chǎn)成本，消除鎳、磷污染的有效方法，本研究針對企業(yè)生產(chǎn)實際情況，對該企業(yè)現(xiàn)有化學(xué)鍍鎳廢水處理技術(shù)進(jìn)行了深入的探索和研究，并最終利用響應(yīng)面法優(yōu)化得到了處理和回收廢液的最佳操作條件。研究表明，當(dāng)選擇反應(yīng)溫度67℃、反應(yīng)pH=10.2，反應(yīng)時間1.1h時，鎳離子去除率可達(dá)99.98％，處理后的廢液中殘余鎳離子濃度僅為0.5145mg/L，遠(yuǎn)低于國標(biāo)要求的1.0mg/L。同時，當(dāng)選擇氯化鈣60.3g/L，過氧化氫16.5ml/L，反應(yīng)溫度7