镍和钴怎么分离(镍钴分离动力学)

一、镍和镍冶金渣资源化利用现状分析论文

镍冶金渣资源化利用现状分析论文

摘要：镍冶金渣作为重要的钴分钴分二次资源，含有铁、离镍离动力学镍、镍和铜等有价金属。钴分钴分随着镍需求量的离镍离动力学增大，排放的镍和镍渣也越来越多，若不能得到合理利用，钴分钴分既造成资源浪费，离镍离动力学又污染环境。镍和本文对镍冶金渣资源化利用现状进行分析，钴分钴分并讨论了进一步资源化的离镍离动力学方向。

关键词：镍冶金渣；资源化；有价金属；建筑材料

随着我国对有色金属需求量增大，镍和每年有色冶金渣的钴分钴分数量不断增长，这些冶炼弃渣由于未得到合理利用，离镍离动力学不仅占用大量的土地资源，同时对环境有着潜在的威胁，从而不利于可持续发展，因此有色冶金渣的资源化利用就有着十分重要的意义。中国是世界上镍资源消费最大的国家，每生产1t镍约排除6~16t渣，仅金川集团的镍冶金渣堆存量多达4000万t，每年还新增约200万t[1-3]。镍渣的组成因其矿石种类和冶炼工艺不同而变化较大。以金川镍闪速炉渣的物相组成为例，主要由铁氧化物、硅氧化物、钙和镁的氧化物组成，渣中含有约40%的铁元素，还含有一定数量的有色金属元素镍、铜、钴；铁主要以铁橄榄石形式存在，橄榄石间充填的非晶态玻璃质并且机械夹杂着大颗粒镍硫[4]。镍渣的处理已经成为镍冶炼过程的重要工序，如何正确有效的回收再利用这些二次资源，使得镍冶炼过程顺畅，解决排渣占地和环境污染等问题，成为镍冶金发展循环经济的主要问题。本文对目前镍渣资源化利用进行综述，再利用的主要研究包括：有价金属的提取，用作填充材料，制作微晶玻璃，生产建材等[5-7]。

1、镍渣资源化利用现状

1.1有价金属提取

倪文[8]等利用以焦炭为还原剂的熔融还原法提取闪速炉水淬镍渣中的有价铁，探讨了不同碱度，不同还原温度，不同还原时间对提铁率的影响。结果表明控制100g渣配加34.7gCaO、4.04gCaO和8.5g焦炭，熔融温度为1500℃，还原时间为180min，铁的还原率达96.32%。王爽[9]等将镍渣、氧化钙和焦粉制备成含碳球团进行深度还原回收有价金属铁、镍和铜，结果表明碱度对有价金属的回收率有影响，适当提高碱度可以促进金属相生长，改变形态结构有利于后续分离，碱度过高会使金属相中产生杂质，当碱度确定为1.0时，铁、铜、镍的回收率分别为91.04%、56.93%、55.80；镍渣中的铁经深度还原后以金属铁的形式存在，镍和铜主要与铁以固溶体形式存在。卢雪峰[10]等利用自制小型直流电弧炉对镍渣进行硅钙合金回收，以焦炭和为还原剂，控制镍渣、生石灰及还原剂的比例，可以获得相应的的硅钙合金。肖景波[11]等对镍渣进行铁、镍、镁回收，实验过程将镍渣破碎后的粉末进行酸浸，向酸浸液中加入氧化剂与pH控制剂生成铁沉淀物，分离后与硫酸作用生成硫酸铁溶液，精制后采用氧化沉淀法获得高纯铁沉淀物；沉铁溶液加入硫化物生成硫化镍沉淀，经分离、洗涤、干燥制得镍精矿；提镍溶液加入助剂LN除杂，得到精制硫酸镁溶液与氨水反应制得氢氧化镁产品。

1.2生产充填材料

镍渣被用于井下填充材料技术相对成熟，既解决了镍渣的资源化问题，又可以降低填充成本，减少水泥的消耗，降低水泥生产过程中环境污染。目前水淬渣用作充填材料关键在于对活性渣进行激发，激发方式分为机械激发和化学激发。传统的机械激发采用普通机械球磨进行物理细化，高能球磨可以使矿渣迅速细化，增加比表面积，增大水化反应面提高物料的物理化学活性。镍渣经过高能球磨处理后，抗压强度会显著提高。化学激发利用激发剂与矿渣的化学反应生成具有水硬胶凝性能的物质来提高矿渣的活性，激发剂多采用硫酸盐类、碳酸盐类等。杨志强[12]等采用机械活化和化学活化两种方式进行实验研究。

结果表明，机械活化镍渣、脱硫石膏、电石渣、水泥熟料的最佳比表面积分别为620，200，200，300m2/kg，化学活化以脱硫石膏和电石渣为主，硫酸钠和水泥熟料为辅，前两者比例相同各占总量5%时，镍渣充填体强度最高；加入3%的硫酸钠和2%的水泥熟料可以提高激发效果；外加0.156%的PC高效减水剂，配置胶砂比为1∶4，料浆浓度为79%的充填浆料完全满足矿山对充填体的强度要求，可以替代水泥应用于金川矿山交接充填采矿。高术杰[13]等利用水淬二次镍渣制备矿山充填材料，利用脱硫石膏和电石渣等物质激发生成大量水化产物，产生较高充填强度。并且水淬镍渣充填料的'流动度好于P42.5水泥充填料的流动度。结果表明，脱硫膏与电石渣比为1∶1混合再与少量硫酸钠及水泥熟料配置复合激发剂，具有较好地激发效果。

1.3制作高附加值玻璃

微晶玻璃和泡沫玻璃均数高附加值玻璃，微晶玻璃具有玻璃和陶瓷的双重特性，比陶瓷亮度高，比玻璃韧性强。泡沫玻璃具有不燃烧、不变形、热学性能稳定、力学强度较高且易加工的优点。王亚利[14]等对镍渣熔融炼铁剩余熔渣制备微晶玻璃进行了研究。提铁二次渣经过均化→澄清→浇注→晶化→退火→研磨→抛光制备出符合建筑装饰国家标准的微晶玻璃，确定了最优原料比。冯桢哲[15]等以镍渣和废玻璃为主要原料，添加碳酸钠作为发泡剂，烧制出泡沫玻璃。探讨了碳酸钠添加量、发泡温度、保温时间对泡沫玻璃质量的影响，结果表明，主要原料镍渣和废玻璃分别为20%和80%，外加5%~7%的碳酸钠发泡剂、2%的硼酸为稳泡剂和2%的硼砂为助溶剂，在870℃下恒温1h，可以制备出总气孔率为85.14%，抗折强度高达2.062MPa的镍渣基泡沫玻璃。

1.4生产建材

镍渣的主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3，利用镍渣生产硅酸盐水泥可以部分替代黏土和铁粉，减少能源消耗。镍渣中存在的少量镍、铜、钴等元素对降低熟料的液相最低共熔点和黏度有积极的作用，可以改善其易烧性，有利于熟料矿物的形成。吴阳[16]等用镍渣替代铁粉制备道路硅酸盐水泥，通过合理配料制备出以C3S，C2S和C4AF为主要矿物的道路硅酸盐水泥熟料，其强度、矿物组成、安全性等性能符合国标要求；最佳条件为镍渣掺杂量（质量分数）10%，煅烧温度1370℃。王顺祥[17]等探讨了镍渣不同细度和不同掺杂量对硅酸盐水泥水化特性的影响。结果表明，随着镍渣的掺量增加，使得水泥浆体凝结时间延长，水化反应放热减少，硬化水泥砂浆的抗压强度、抗折强度讲师；相反，随着镍渣细度的提高可以改善上述影响，并且有利于硬化水泥浆体的结构致密化。镍渣作为混凝土掺合料和集料使用，能够提高混凝土的强度，并且镍渣结构致密且金属含量较高，含有大量的橄榄石，使得镍渣硬度高，从而使掺入镍渣后的混凝土耐磨度提高。李浩[18]等研究了镍渣砂掺量对混凝土耐磨性的影响，当镍渣粉、粉煤灰、镍渣砂同时掺入混凝土中，掺量分别为10%、10%、40%时，混凝土的耐磨性最好。丁天庭[19]等基于镍渣的掺量对混凝土的抗压强度影响进行研究，当镍渣掺量为20%时，混凝土的抗压强度最大，当镍渣掺量为50%时，混凝土的抗压强度最小。

2、发展趋势

资源利用率低，资源紧缺，产业结构不合理成为制约我国经济社会发展的战略问题。结合我国目前矿产资源现状来看，镍渣中含有的主体金属是铁，应该以提铁为主进行资源化利用，不但可以缓解我国铁矿石资源压力，而且有利于可持续发展，又可增加企业效益。提铁后的二次渣还可以用来制备微晶玻璃，充填材料等建筑材料，镍渣资源得到充分利用。

3、结语

镍渣作为重要的二次资源，含有铁、镍、钴、铜等有价元素，单纯提取有价金属经济性有限，并且存在二次渣的废弃问题；单纯做非金属资源处理造成对有价金属元素的浪费；因此，将有价金属提取后的二次渣进行非金属资源处理更有利于达到镍渣的高效化和生态化利用。

参考文献

[1]张燕云.熔融氧化法富集镍渣中铁资源的热力学研究[D].兰州：兰州理工大学，2018.

[2]李国洲，张燕云，马泳波，等.镍冶金渣综合利用现状[J].中国冶金，2017，27（8）：1-5.

[3]李小明，沈苗，王翀，等.镍渣资源化利用现状及发展趋势分析[J].材料导报，2017，31（5）：100-105.

[4]刘晓民，杨书航，张晓亮，等.金川镍渣的工艺矿物性质分析[J].矿产综合利用，2018（1）：82-85.

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[6]郭亚光，朱荣，裴忠冶，等.镍渣熔融还原提铁动力学[J].中国有色冶金，2017，46（5）：75-80

二、高中化学都学什么内容

高中化学都学什么内容？

我是江苏的,我就江苏的课本给你说说.

高中化学大部分内容都是无机,高一时先学习摩尔概念和分散系,后学卤族,氧族,氮族,碱金属,以及过渡金属中的铁铜,还有碳族等.之后还有化学反应原理(包括原电池,化学平衡相关内内容,)物质结构与性质,等,最后就有机化学基础了!!!

化学平衡，氧化还原反应，有机化学，离子方程式，燃烧热计算，原电池和电解池这些应该是较重点的部分。我告诉你，复习化学其实很简单。以下告诉你我的方法，你试试看。第一，对于推断题，需要你整理图示，例如，钠和钠的化合物，写出各种钠的化合物，然后想想怎么反应得到，什么条件，反应现象，各物质的颜色，写下这些方程式，最好先默写，不会的再对照书本，这样子就可以记忆很牢。第二，对于化学方程式，常见的氧化还原反应方程式需要记忆，即之前说的默写，最好是每次复习或者是有涉及到的时候，全部默写。高考中很多都是书本上的化学方程式，也就一道题会涉及陌生方程需要配平的。第三，化学平衡是重点，这个需要你打好基础，知道什么情况下平衡会怎么移动，最好整理一下。这种题型万变不离其宗，所以懂得基础也就好了。第四，原电池和电解池也是需要你明白阴阳极，然后记忆一些常见的原电池方程式，电解方程式也记忆。第五，燃烧热，这个简单，知道怎么配成所需计算的能量方程式，也就可以了。第六，对于计算题，也是需要在熟知化学方程式的前提下计算。所以总体来说，你需要整理思路，整理解题思路，打好基础。要是有啥要问的，就来找我吧。

一、元素周期表和元素周期律

二、化学反应与能量

主要讲化学反应与热能、电能，化学反应速率与限度

三、常见的有机化合物

四、化学与可持续发展

主要讲金属矿物、海水资源利用、环境保护

高中化学知识点很多，需要记忆的部分也很多，主要是化学方程式及各个概念的区分与应用。包括有机化学跟无机化学两部分。

高中化学竞赛考试内容：全国高中学生化学竞赛基本要求 2008年4月19日说明： 1.本基本要求旨在明确全国高中学生化学竞赛初赛及决赛试题的知识水平,作为试题命题的依据.本基本要求不包括国家代表队选手选拔赛的要求. 2.现行中学化学教学大纲、普通高中化学课程标准及高考说明规定的内容均属初赛要求.高中数学、物理、生物、地理与环境科学等学科的基本内容（包括与化学相关的我国基本国情、宇宙、地球的基本知识等）也是本化学竞赛的内容.初赛基本要求对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学作适当补充,一般说来,补充的内容是中学化学内容的自然生长点. 3.决赛基本要求在初赛基本要求的基础上作适当补充和提高. 4.全国高中学生化学竞赛是学生在教师指导下的研究性学习,是一种课外活动.针对竞赛的课外活动的总时数是制定竞赛基本要求的重要制约因素.本基本要求估计初赛基本要求需40单元（每单元3小时）的课外活动（注：40单元是按高一、高二两年约40周,每周一单元计算的）；决赛基本要求需追加30单元课外活动（其中实验至少10单元）（注：30单元是按10、11和12月共三个月约14周,每周2～3个单元计算的）. 5.最近三年同一级别竞赛试题所涉及的符合本基本要求的知识自动成为下届竞赛的要求. 6.本基本要求若有必要做出调整,在竞赛前4个月发出通知.新基本要求启用后,原基本要求自动失效.初赛基本要求 1.有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字.定量仪器（天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等）测量资料的有效数字.数字运算的约化规则和运算结果的有效数字.实验方法对有效数字的制约. 2.气体理想气体标准状况（态）.理想气体状态方程.气体常量R.体系标准压力.分压定律.气体相对分子质量测定原理.气体溶解度（亨利定律）. 3.溶液溶液浓度.溶解度.浓度和溶解度的单位与换算.溶液配制（仪器的选择）.重结晶方法以及溶质/溶剂相对量的估算.过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择).重结晶和洗涤溶剂（包括混合溶剂）的选择.胶体.分散相和连续相.胶体的形成和破坏.胶体的分类.胶粒的基本结构. 4.容量分析被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念.酸碱滴定曲线（酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系）.酸碱滴定指示剂的选择.以高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应.分析结果的计算.分析结果的准确度和精密度. 5.原子结构核外电子的运动状态:用s、p、d等表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子）核外电子排布.电离能、电子亲合能、电负性. 6.元素周期律与元素周期系周期.1~18族.主族与副族.过渡元素.主、副族同族元素从上到下性质变化一般规律；同周期元素从左到右性质变化一般规律.原子半径和离子半径.s、p、d、ds、f区元素的基本化学性质和原子的电子构型.元素在周期表中的位置与核外电子结构（电子层数、价电子层与价电子数）的关系.最高氧化态与族序数的关系.对角线规则.金属与非金属在周期表中的位置.半金属（类金属）.主、副族的重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见氧化态及其主要形体.铂系元素的概念. 7.分子结构路易斯结构式.价层电子对互斥模型.杂化轨道理论对简单分子（包括离子）几何构型的解释.共价键.键长、键角、键能.σ键和π键.离域π键.共轭（离域）体系的一般性质.等电子体的一般概念.键的极性和分子的极性.相似相溶规律.对称性基础（限旋转和旋转轴、反映和镜面、反演和对称中心）. 8.配合物路易斯酸碱.配位键.重要而常见的配合物的中心离子（原子）和重要而常见的配体（水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨、酸根离子、不饱和烃等）.螯合物及螯合效应.重要而常见的配合反应.配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的关系（定性说明）.配合物几何构型和异构现象的基本概念和基本事实.配合物的杂化轨道理论.用杂化轨道理论说明配合物的磁性和稳定性.用八面体配合物的晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色.软硬酸碱的基本概念和重要的软酸软碱和硬酸硬碱. 9.分子间作用力范德华力、氢键以及其他分子间作用力的能量及与物质性质的关系. 10.晶体结构分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体.晶胞（定义、晶胞引数和原子座标）及以晶胞为基础的计算.点阵（晶格）能.配位数.晶体的堆积与填隙模型.常见的晶体结构型别：NaCl、CsCl、闪锌矿（ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、金红石、二氧化矽、钙钛矿、钾、镁、铜等. 11.化学平衡平衡常数与转化率.弱酸、弱碱的电离常数.溶度积.利用平衡常数的计算.熵（混乱度）的初步概念及与自发反应方向的关系. 12.离子方程式的正确书写. 13.电化学氧化态.氧化还原的基本概念和反应式的书写与配平.原电池.电极符号、电极反应、原电池符号、原电池反应.标准电极电势.用标准电极电势判断反应的方向及氧化剂与还原剂的强弱.电解池的电极符号与电极反应.电解与电镀.电化学腐蚀.常见化学电源.pH、络合剂、沉淀剂对氧化还原反应影响的说明. 14.元素化学卤素、氧、硫、氮、磷、碳、矽、锡、铅、硼、铝.碱金属、碱土金属、稀有气体.钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、金、锌、汞、钼、钨.过渡元素氧化态.氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性.常见难溶物.氢化物的基本分类和主要性质.常见无机酸碱的基本性质.水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检出（不包括特殊试剂）和一般分离方法.制备单质的一般方法. 15.有机化学有机化合物基本型别——烷、烯、炔、环烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物以及磺酸的命名、基本性质及相互转化.异构现象.加成反应.马可尼科夫规则.取代反应.芳环取代反应及定位规则.芳香烃侧链的取代反应和氧化反应.碳链增长与缩短的基本反应.分子的手性及不对称碳原子的R、S构型判断.糖、脂肪、蛋白质的基本概念、通式和典型物质、基本性质、结构特征及结构表示式. 16.天然高分子与合成高分子化学的初步知识（单体、主要合成反应、主要类别、基本性质、主要应用）.决赛基本要求本基本要求在初赛要求基础上增加下列内容,数学工具不涉及微积分. 1.原子结构四个量子数的物理意义及取值.氢原子和类氢离子的原子轨道能量的计算.s、p、d原子轨道轮廓图及应用. 2.分子结构分子轨道基本概念.定域键键级.分子轨道理论对氧分子、氮分子、一氧化碳分子、一氧化氮分子的结构和性质的理解及应用.一维箱中粒子模型对共轭体系电子吸收光谱的解释.超分子的基本概念. 3.晶体结构点阵的基本概念.晶系.根据巨集观对称元素确定晶系.晶系与晶胞形状的关系.十四种空间点阵型别.点阵的带心（体心、面心、底心）结构的判别.正当晶胞.布拉格方程. 4.化学热力学基础热力学能（内能）、焓、热容、自由能和熵.生成焓、生成自由能、标准熵及有关计算.反应的自由能变化与反应的方向性.吉布斯-亥姆霍兹方程及其应用.范特霍夫等温方程及其应用.标准自由能与标准平衡常数.平衡常数与温度的关系.热化学回圈.相、相律和单组分相图.克拉贝龙方程及其应用. 5.稀溶液的通性（不要求化学势）. 6.化学动力学基础反应速率基本概念.速率方程.反应级数.用实验资料推求反应级数.一级反应积分式及有关计算（速率常数、半衰期、碳-14法断代等）.阿累尼乌斯方程及计算（活化能的概念与计算；速率常数的计算；温度对速率常数影响的计算等）.反应程序图.活化能与反应热的关系.反应机理一般概念及推求速率方程（速控步骤、平衡假设和稳态假设）.离子反应机理和自由基反应机理基本概念及典型例项.催化剂及对反应的影响（反应程序图）.多相反应的反应分子数和转化数. 7.酸碱质子理论缓冲溶液的基本概念、典型缓冲体系的配制和pH计算.利用酸碱平衡常数的计算.溶度积原理及有关计算. 8. Nernst方程及有关计算.原电池电动势的计算.pH对原电池的电动势、电极电势、氧化还原反应方向的影响.沉淀剂、络合剂对氧化还原反应方向的影响.用自由能计算电极电势和平衡常数或反之. 9.配合物的晶体场理论化学光谱序列.配合物的磁性.分裂能、电子成对能、稳定化能.利用配合物平衡常数的计算.络合滴定.软硬酸碱.配位场理论对八面体配合物的解释. 10.元素化学描述性知识达到国际竞赛大纲二级水平. 11.自然界氮、氧、碳的回圈.环境污染及治理、生态平衡、绿色化学的一般概念. 12.有机化学描述性知识达到国际竞赛大纲二级水平（不要求不对称合成,不要求外消旋体拆分）. 13.氨基酸、多肽与蛋白质的基本概念.DNA与RNA. 14.糖的基本概念.葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖.糖苷.纤维素与淀粉. 15.有机立体化学基本概念.构型与构象.顺反异构（trans-、cis-和Z-、E-构型）.对映异构与非对映异构.endo-和exo-.D,L构型. 16.利用有机物的基本反应对简单化合物的鉴定和结构推断. 17.制备与合成的基本操作用电子天平称量.配制溶液、加热、冷却、沉淀、结晶、重结晶、过滤（含抽滤）、洗涤、浓缩蒸发、常压蒸馏与回流、倾析、分液、搅拌、干燥.通过中间过程检测（如pH、温度、颜色等）对实验条件进行控制.产率和转化率的计算.实验室安全与事故紧中国处置的知识与操作.废弃物处置.仪器洗涤与干燥.实验工作台面的安排和整理.原始资料的记录与处理. 18.常见容量分析的基本操作、基本反应及分析结果的计算.容量分析的误差分析. 19.分光光度法.比色分析

在高中阶段，高一并不难，例如学习的离子方程式，只是为了给高二做准备，从高二开始，较为重要的是化学平衡，也是较难的一部分，很多同学在这里就落下了，所以你应该在这一部分下较大的努力。就高二这一本书最重要，高三的课程并不是最重要的，所以在整个高中阶段，高二的化学最重要，努力去学吧！

选修五是有机化学基础，在高考中一般作选做题，考察有机合成过程及推断。

关于正本教材：

《有机化学基础》主要突出了“结构决定性质”这一主线。第一章以烃为载体，认识有

机化合物的结构特点，

初步体现了结构与性质的关系；

第二章以烃的衍生物为载体，

着重分

析官能团与性质的关系，

进一步体现了结构如何决定性质；

第三章是前两章知识的综合运用，

介绍合成有机化合物的基本思路和方法。

和初中差不多吧就是反应型别变多了反应在不同条件下产物也不同还增加了有机反应

选你自己拿手的。要有自己的亮点。注意现在说的内容与过去比较有了很大的变化。比如用多媒体展示上课的情景。

你好。初中化学是高中化学的基础。

你要是不想补，肯定跟不上。

三、关于电镀含镍废水处理

电镀废水的处理与回用对节约水资源以及保护环境起着至关重要的作用。本文综述了各种电镀废水处理技术的优缺点，以及一些新材料在电镀废水处理上的应用。

01化学沉淀法

化学沉淀法是通过向废水中投入药剂，使溶解态的重金属转化成不溶于水的化合物沉淀，再将其从水中分离出来，从而达到去除重金属的目的。

化学沉淀法因为操作简单，技术成熟，成本低，可以同时去除废水中的多种重金属等优点，在电镀废水处理中得到广泛应用。

1.碱性沉淀法

碱性沉淀法是向废水中投加NaOH、石灰、碳酸钠等碱性物质，使重金属形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而被去除。该法具有成本低、操作简单等优点，目前被广泛使用。

但是碱性沉淀法的污泥产量大，会产生二次污染，而且出水pH偏高，需要回调pH。NaOH由于产生污泥量相对较少且易回收利用，在工程上得到广泛应用。

2.硫化物沉淀法

硫化物沉淀法是通过投加硫化物(如Na2S、NariS等)使废水中的重金属形成溶度积比氢氧化物更小的沉淀，出水pH在7～9，无需回调pH即可排放。

但是硫化物沉淀颗粒细小，需要添加絮凝剂辅助沉淀，使处理费用增大。硫化物在酸性溶液中还会产生有毒的HS气体，实际操作起来存在局限性。

3.铁氧体法

铁氧体法是根据生产铁氧体的原理发展起来的，令废水中的各种重金属离子形成铁氧体晶体一起沉淀析出，从而净化废水。该法主要是通过向废水中投加硫酸亚铁，经过还原、沉淀絮凝，最终生成铁氧体，因其设备简单、成本低、沉降快、处理效果好等特点而被广泛应用。

pH和硫酸亚铁投加量对铁氧体法去除重金属离子的影响，确定镍、锌、铜离子的最佳絮凝pH分别为8.00～9.80、8.00～10.50和10.00，投加的亚铁离子与它们摩尔比均为2～8，而六价铬的最佳还原pH为4.00～5.50，最佳絮凝pH则为8.00～10.50，最佳投料比为20。出水的镍含量小于0.5mg/L，总铬含量小于1.0mg/L，锌含量小于1.0mg/L，铜含量小于0.5mg/L，达到《电镀污染物排放标准》(GB21900—2008)中“表2”的要求。

化学沉淀法的局限性

随着污水排放标准的提高，传统单一的化学沉淀法很难经济有效地处理电镀废水，常常与其他工艺组合使用。

采用铁氧体-CARBONITE(一种具有物理吸附与离子交换功能的材料)联合工艺处理Ni含量约为4000mg/L的高浓度含镍电镀废水：先以铁氧体法控制pH为11.0，在Fe/Fe。摩尔比O.55，FeSO4·7H2O/Ni质量比21，反应温度35℃的条件下搅拌反应15min，出水Ni平均浓度从4212.5mg/L降至6.8mg/L，去除率达99.84%;然后采用CARBONITE处理，在CARBONITE投加量1.5g/L，pH=6.5，温度35℃的条件下反应6h，Ni去除率可达96.48%，出水Ni浓度为0.24mg/L，达到GB21900-2008中的“表2”标准。

采用高级Fenton一化学沉淀法处理含螯合重金属的废水，使用零价铁和过氧化氢降解螯合物，然后加碱沉淀重金属离子，不仅可以去除镍离子(去除率最高达98.4%)，而且可以降低COD化学需氧量。

02氧化还原法

1.化学氧化法

化学氧化法在处理含氰电镀废水上的效果尤为明显。该方法把废水中的氰根离子(CN一)氧化成氰酸盐(CNO-)，再将氰酸盐(CNO-)氧化成二氧化碳和氮气，可以彻底解决氰化物污染问题。

常用的氧化剂包括氯系氧化剂、氧气、臭氧、过氧化氢等，其中碱性氯化法应用最广。采用Fenton法处理初始总氰浓度为2.0mg/L的低浓度含氰电镀废水，在反应初始pH为3.5，H202/FeSO4摩尔比为3.5：1，H202投加量5.0g/L，反应时间60min的最佳条件下，氰化物的去除率可达93%，总氰浓度可降至0_3mg/L。

2.化学还原法

化学还原法在电镀废水处理中主要针对含六价铬废水。该方法是在废水中加入还原剂(如FeSO、NaHSO3、Na2SO3、SO2、铁粉等)把六价铬还原为三价铬，再加入石灰或氢氧化钠进行沉淀分离。上述铁氧体法也可归为化学还原法。

该方法的主要优点是技术成熟，操作简单，处理量大，投资少，在工程应用中有良好的效果，但是污泥量大，会产生二次污染。采用硫酸亚铁作为还原剂，处理80t/d的含总铬7O～80mg/L的电镀废水，出水总铬小于1.5mg/L，处理费用为3.1元/t，具有很高的经济效益。

以焦亚硫酸钠为还原剂处理含80mg/L六价铬、pH为6～7的电镀废水，出水六价铬浓度小于0.2mg/L。

03电化学法

电化学法是指在电流的作用下，废水中的重金属离子和有机污染物经过氧化还原、分解、沉淀、气浮等一系列反应而得到去除。

该方法的主要优点是去除速率快，可以完全打断配合态金属链接，易于回收利用重金属，占地面积小，污泥量少，但是其极板消耗快，耗电量大，对低浓度电镀废水的去除效果不佳，只适合中小规模的电镀废水处理。

电化学法主要有电凝聚法、磁电解法、内电解法等。

电凝聚法是通过铁板或者铝板作为阳极，电解时产生Fe2+、Fe或Al，随着电解的进行，溶液碱性增大，形成Fe(OH)2、Fe(OH)3或AI(OH)3，通过絮凝沉淀去除污染物。

由于传统的电凝聚法经过长时间的操作，会使电极板发生钝化，近年来高压脉冲电凝聚法逐渐替代传统的电混凝法，它不仅克服了极板钝化的问题，而且电流效率提高20%～30%，电解时间缩短30%～40%，节省电能30%～40%，污泥产生量少，对重金属的去除率可达96%～99%。

采用高压脉冲电絮凝技术处理某电镀厂的电镀废水，Cu2十、Ni2、CN一和COD的去除率分别达到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。

电混凝法通常也与其他方法结合使用，利用电凝聚法和臭氧氧化法联合处理电镀废水，以铁和铝做极板，出水六价铬、铁、镍、铜、锌、铅、TOC(总有机碳)、COD的去除率分别为99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。

近年来内电解法受到广泛关注。内电解法利用了原电池原理，一般向废水中投加铁粉和炭粒，以废水作为电解质媒介，通过氧化还原、置换、絮凝、吸附、共沉淀等多种反应的综合作用，可以一次性去除多种重金属离子。

该方法不需要电能，处理成本低，污泥量少。通过静态试验研究了铁碳微电解法对模拟电镀废水的COD及铜离子的去除效果，去除率分别达到了59.01%和95.49%。然而，采用微电解反应柱研究连续流的运行结果显示，14d后微电解出水的COD去除率仅为10%～15%，铜的去除率降低至45%～50%之间，可见需要定期更换填料或对填料进行再生。

04膜分离技术

膜分离技术主要包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、电渗析(ED)、液膜(Lv)等，利用膜的选择透过性来对污染物进行分离去除。

该方法去除效果好，可实现重金属回收利用和出水回用，占地面积小，无二次污染，是一种很有发展前景的技术，但是膜的造价高，易受污染。

对膜技术在电镀废水处理中的应用和效果进行了分析，结果表明：结合常规废水处理工艺与膜生物反应器(MBR)组合工艺，电镀废水被处理后的水质达到排放标准;电镀综合废水经UF净化、RO和NF两段脱盐膜的集成工艺处理后，水质达到回用水标准，RO和NF产水的电导率分别低于100gS/cm和1000gS/cm，COD分别约为5mg/L和10mg/L;镀镍漂洗废水通过RO膜后，镍的浓缩高达25倍以上，实现了镍的回收，RO产水水质达到回用标准。

投资与运行费用分析表明：工程运行1年多即可收回RO浓缩镍的设备费用。

液膜法并不是采用传统的固相膜，而是悬浮于液体中很薄的一层乳液颗粒，是一种类似溶剂萃取的新型分离技术，包括制膜、分离、净化及破乳过程。

美籍华人黎念之(NormanN.Li)博士发明了乳状液膜分离技术，该技术同时具有萃取和渗透的优点，把萃取和反萃取两个步骤结合在一起。乳化液膜法还具有传质效率高、选择性好、二次污染小、节约能源和基建投资少的特点，对电镀废水中重金属的处理及回收利用有着良好的效果。

05离子交换法

离子交换法是利用离子交换剂对废水中的有害物质进行交换分离，常用的离子交换剂有腐殖酸物质、沸石、离子交换树脂、离子交换纤维等。离子交换的运行操作包括交换、反洗、再生、清洗四个步骤。

此方法具有操作简单、可回收利用重金属、二次污染小等特点，但离子交换剂成本高，再生剂耗量大。

研究强酸性离子交换树脂对含镍废水的处理工艺条件及镍回收方法。结果表明：pH为6～7有利于强酸性阳离子交换树脂对镍离子的去除。离子交换除镍的适宜温度为30℃，适宜流速为15BV/h(即每小时l5倍树脂床体积)。适宜的脱附剂为10%盐酸，脱附液流速为2BV/h。前4.6BV脱附液可回用于配制电镀槽液，平均镍离子质量浓度达18.8g/L。

Mei.1ingKong等研究了CHS—l树脂对cr(VI)的吸附能力，发现Cr(VI)在低浓度时，树脂的交换吸附率是由液膜扩散和化学反应控制的。CHS一1树脂对Cr(VI)的最佳吸附pH为2～3，在298K下其饱和吸附能力为347.22mg/g。CHS一1树脂可以用5%的氢氧化钠溶液和5%氯化钠溶液来洗脱，再生后吸附能力没有明显的下降。

使用钛酸酯偶联剂将1一Fe203与丙烯酸甲酯共聚，在碱性条件下进行水解，制备出磁性弱酸阳离子交换树脂NDMC一1。

通过对重金属Cu的吸附研究发现，NDMC—l树脂粒径较小、外表面积大，因而具有较快的动力学性能。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。

06蒸发浓缩法

蒸发浓缩法是通过加热对电镀废水进行蒸发，使液体浓缩达到回用的效果。一般适用于处理含铬、铜、银、镍等重金属浓度高的废水，用其处理浓度低的重金属废水时耗能大，不经济。

在处理电镀废水中，蒸发浓缩法常常与其他方法一起使用，可实现闭路循环，效果不错，比如常压蒸发器与逆流漂洗系统联合使用。蒸发浓缩法操作简单，技术成熟，可实现循环利用，但是浓缩后的干固体处置费用大，制约了它的应用，目前一般只作为辅助处理手段。

07生物处理技术

生物处理法是利用微生物或者植物对污染物进行净化，该方法运行成本低，污泥量少，无二次污染，对于水量大的低浓度电镀废水来说是不二之选。生物法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法和植物修复法。

1.生物絮凝法

生物絮凝法是一种利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀来净化水质的方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外、具有絮凝活性的代谢物，能使水中胶体悬浮物相互凝聚、沉淀。

生物絮凝剂与无机絮凝剂和合成有机絮凝剂相比，具有处理废水安全无毒、絮凝效果好、不产生二次污染等优点，但其存在活体生物絮凝剂不易保存，生产成本高等问题，限制了它的实际应用。目前大部分生物絮凝剂还处在探索研究阶段。

生物絮凝剂可以分为以下三类：

(1)直接利用微生物细胞作为絮凝剂，如一些细菌、放线菌、真菌、酵母等。

(2)利用微生物细胞壁提取物作为絮凝剂。微生物产生的絮凝物质为糖蛋白、黏多糖、蛋白质等高分子物质，如酵母细胞壁的葡聚糖、Ⅳ-乙酰葡萄糖胺、丝状真菌细胞壁多糖等都可作为良好的生物絮凝剂。

(3)利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。代谢产物主要有多糖、蛋白质、脂类及其复合物等。

近年来报道的生物絮凝剂主要为多糖类和蛋白质类，前者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等，后者有MBF—W6、NOC—l等。陶颖等]利用假单胞菌Gx4—1胞外高聚物制得的絮凝剂对cr(Ⅳ)进行了絮凝吸附研究。

其研究结果表明，在适宜条件下Or(Ⅳ)的去除率可达51%。研究枯草芽孢杆菌NX一2制备的生物絮凝剂v一聚谷氨酸(T-PGA)对电镀废水的处理效果，实验证明，T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金属离子。

2.生物吸附法

生物吸附法是利用生物体自身的化学结构或成分特性来吸附水中的重金属，然后通过固液分离，从水中分离出重金属。

可以从溶液中分离出重金属的生物体及其衍生物都叫做生物吸附剂。生物吸附剂主要有生物质、细菌、酵母、霉菌、藻类等。该方法成本低，吸附和解析速率快，易于回收重金属，具有选择性，前景广阔。

研究各种因素对枯草芽胞杆菌吸附电镀废水中Cd效果的影响，结果表明：pH为8、吸附剂用量为10g/L(湿重)、搅拌转数为800r/min、吸附时间为10min的条件下，废水中镉的去除率达93%以上。

吸附镉后的枯草芽胞杆菌细胞膨大，色泽变亮，细胞之间相互粘连。Cd2+与细胞表面的钠进行了离子交换吸附。

壳聚糖是一种碱性天然高分子多糖，由海洋生物中甲壳动物提取的甲壳素经过脱乙酰基处理而得到，可以有效地去除电镀废水中的重金属离子。

通过乳化交联法制备了磁性二氧化硅纳米颗粒组成的壳聚糖微球，然后用乙二胺和缩水甘油基三甲基氯化反应的季铵基团改性，所得生物吸附剂具有很高的耐酸性和磁响应。

用它来去除酸性废水中的cr(VI)，在pH为2.5、温度为25℃的条件下，最大吸附能力为233.1mg/g，平衡时间为40～120min[取决于初始Cr(VI)的浓度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液进行吸附剂再生，解吸率达到95.6%，因此该生物吸附剂具有很高的重复使用性。

3.生物化学法

生物化学法是指微生物直接与废水中的重金属进行化学反应，使重金属离子转化为不溶性的物质而被去除。

从电镀废水中筛选分离出3株可以高效降解自由氰根的菌种，在最佳条件下可以将80mg/L的CN一去除到0.22mg/L。研究发现，有许多可以将cr(VI)还原成低毒cr(III)的微生物，如无色杆菌、土壤细菌、芽孢杆菌、脱硫弧菌、肠杆菌、微球菌、硫杆菌、假单胞菌等，其中除了大肠杆菌、芽孢杆菌、硫杆菌、假单胞菌等可以在好氧条件下还原Cr(VI)，其余大部分菌种只能在厌氧条件下还原cr(VI)。

R.S.Laxman等发现灰色链霉菌能在24～48h内把cr(VI)还原成cr(III)，并能够将cr(III)显著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吴乾菁等从电镀污泥、废水及下水道铁管内分离筛选出35株菌种，并获得了SR系列复合功能菌，该功能菌具有高效去除Cr(VI)和其他重金属的功效，并在此基础上进行了工程应用，取得较好的效果。

4.植物修复法

植物修复法是利用植物的吸收、沉淀、富集等作用来处理电镀废水中的重金属和有机物，达到治理污水、修复生态的目的。

该方法对环境的扰动较少，有利于环境的改善，而且处理成本低。人工湿地在这方面起着重要的作用，是一种发展前景广阔的处理方法。

李氏禾是一种可富集金属的水生植物，在去除水中重金属方面具有很大的潜力。在人工湿地种植了李氏禾，用以处理含铬、铜、镍的电镀废水，使它们的含量分别降低了84.4%、97.1%和94_3%。当水力负荷小于0.3m/(m2·d1时，出水中的重金属浓度符合电镀污染物排放标准的要求;当进水铬、铜和镍的浓度为5、10和8mg/L时，仍能达标排放。

可见用李氏禾处理中低浓度的电镀废水是可行的。质量平衡表明，铬、铜和镍大部分保留在人工湿地系统的沉积物中。

08吸附法

吸附法是利用比表面积大的多孔性材料来吸附电镀废水中的重金属和有机污染物，从而达到污水处理的效果。

活性炭是使用最早、最广的吸附剂，可以吸附多种重金属，吸附容量大，但是活性炭价格昂贵，使用寿命短，需要再生且再生费用不低。一些天然廉价材料，如沸石、橄榄石、高岭土、硅藻土等，也具有较好的吸附能力，但由于各种原因，几乎没有得到工程应用。

以沸石作为吸附剂处理电镀废水，发现在静态条件下，沸石对镍、铜和锌的吸附容量分别达到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除电镀废水中的Cr(vI)，

然后通过外部磁场分离，使得cr(VI)的去除率达到97.11%。而在10rain的磁选后，浊度由4075NTU降至21.8NTU。其研究还证实了吸附过程后，磁性生物炭仍保留原来的磁分离性能。近年来又研制开发了一些新型吸附材料，如文中提到的生物吸附剂以及纳米材料吸附剂。

纳米技术是指在1～100nm尺度上研究和应用原子、分子现象，由此发展起来的多学科交叉、基础研究与应用紧密联系的科学技术。纳米颗粒由于具有常规颗粒所不具备的纳米效应，因而具有更高的催化活性。

纳米材料的表面效应使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面积，所以纳米材料在制备高性能吸附剂方面表现出巨大的潜力。雷立等l采用温和水热法一步快速合成了钛酸盐纳米管(TNTs)，并应用于对水中重金属离子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。

结果表明：pH=5时，初始浓度分别为200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分别为513.04、212.46和66.35mg/L，吸附性能优于传统吸附材料。纳米技术作为一种高效、节能环保的新型处理技术，得到人们的广泛认同，具有很大的发展潜力。

09光催化技术

光催化处理技术具有选择性小、处理效率高、降解产物彻底、无二次污染等特点。

光催化的核心是光催化剂，常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化学稳定性好、无毒、兼具氧化和还原作用等诸多特点。TiO：在受到一定能量的光照时会发生电子跃迁，产生电子一空穴对。

光生电子可以直接还原电镀废水中的金属离子，而空穴能将水分子氧化成具有强氧化性的OH自由基，从而把很多难降解的有机物氧化成为COz、H：0等无机物，被认为是最有前途、最有效的水处理方法之一。

以悬浮态的TiO2为催化剂，在紫外光的作用下对络合铜废水进行光催化反应。结果表明：当TiO2投加量为2g/L，废水pH=4时，在300W高压汞灯照射下，载入60mL/min的空气反应40rain，对120mg/LEDTA络合铜废水中Cu(II)与COD的去除率分别达到96.56%和57.67%。实施了“物化一光催化一膜”处理电镀废水的工程实例，出水COD去除率达到70%以上，同时TiO2光催化剂可重复使用。

膜法的引入可大大提高水质，使处理后水质达到中水回用标准，提高了电镀废水的资源化利用率，回用率达到85%以上，大大节约了成本。然而光催化技术在实际应用中受到了很多的限制，如重金属离子在光催化剂表面的吸附率低，催化剂的载体不成熟，遇到色度大的废水时处理效果大幅下降，等等。不过光催化技术作为高效、节能、清洁的处理技术，将会有很大的应用前景。

10重金属捕集剂

重金属捕集剂又叫重金属螯合剂，它能与废水中的绝大部分重金属离子产生强烈的螯合作用，生成的高分子螯合盐不溶于水，通过分离就可以去除废水中的重金属离子。

重金属捕集剂处理后的重金属废水中剩余的重金属离子浓度大部分都能达到国家排放标准。以二硫代氨基甲酸盐重金属离子捕集剂XMT探讨了不同因素对Cu的捕集效果，对Cu去除率在99%以上，出水Cu浓度小于0.05mg/L，出水远低于GB21900-2008的“表3”标准。

选取3种市售重金属捕集剂对实际电镀废水中的Cu2+、Zn2+、Ni进行同步深度处理，发现三聚硫氰酸三钠(简称TMT)对Cu的去除效果最为显著，投加量少且效果稳定，但对Ni的去除效果较差。甲基取代的二硫代氨基甲酸钠(以Me2DTC表示)的适用性最强，对3种重金属离子均具有良好的去除效果，可达到GB21900-2008中的“表3”排放标准，且在DH=9.70时处理效果最佳。至于乙基取代的二硫代氨基甲酸钠(Et2DTC)，对Ni的去除效果不佳。

重金属捕集剂因高效、低能、处理费用相对较低等特点而有很大的实用性。

结语

电镀废水成分复杂，应尽量分工段处理。在选择处理方法时，应充分考虑各种方法的优缺点，加强各种水处理技术的综合应用，形成组合工艺，扬长避短。

重金属具有很大的回收价值且毒性大，在电镀废水处理过程中应多使用重金属回收利用的工艺，尽可能地减少排放。

基于化学沉淀法污泥产量大，电化学法能耗高，膜分离技术的膜组件造价高且易受污染等诸多问题，就现有电镀废水处理技术而言，应向着节能、高效、无二次污染的方向改进。

同时可与计算机技术相结合，实现智能化控制。还可结合材料学、生物学等学科，开发出更适合处理电镀废水的新型材料。

参考资料:溶剂萃取