化学电镀技术范文

导语：如何才能写好一篇化学电镀技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：化学镀；基本步骤；实验操作

文章编号：1005－6629(2008)08－0075－03中图分类号：G633.8 文献标识码：B

化学镀(electroless plating)是一个无外加电场的氧化还原过程，利用适当的还原剂使溶液中的金属离子有选择地在具有催化活性的表面上还原析出成金属镀层，仅借助于化学还原剂将所镀金属从溶液中沉积到被镀物件上。其具有两大特点：①适用于任何被镀件，包括导体和非导体(如塑料、陶瓷、纤维、织物)以及铝镁轻合金等复合材料上进行化学镀；②可根据需要，获得所需厚度的镀层。

在中学化学里，有一些实验涉及到化学镀，在本文中将对化学镀的基本步骤和几个化学镀实验进行介绍。

1对基体材料化学镀的几个基本步骤

随着科学技术的发展，为了装饰美观或者特殊需要，必须在一些基体材料上沉积金属。化学镀就是一种方法，它也可以作为电镀的前处理，先在非金属材料上沉积一层导电层，然后在导电层上电镀其他金属。对非金属基体材料而言，化学镀的几个基本步骤为： 化学去油粗化敏化活化 化学镀[1]。 若化学反应趋势较大或基本材料本身是金属，则往往不需要这么多步骤。

1.1化学除油

基体材料难免沾上油迹，所以化学镀的第一步就是要进行化学除油。这样有利于表面粗化均匀，同时可延长粗化步骤中粗化液的使用寿命。一般碱性去油液除去油垢，或用工业酒精清洗。

1.2 粗化处理

镀层是从水溶液中获得的，所以基体材料要有一个亲水的、微粗糙的表面。为了增大镀层与基体材料的结合力，一般均需对基体材料表面进行粗化处理，目的是增大镀层与基体材料的接触面积。常用的化学粗化溶液有酸、碱或者有机溶剂，也可交替结合起来应用。

1.3 敏化处理

将经过粗化处理的材料浸入亚锡盐的酸性溶液中，使粗化后的材料表面吸附一层液膜，在其后用清水洗涤时，材料表面液的pH会升高，亚锡盐水解生成氢氧化亚锡或者氧化亚锡沉积物，被均匀吸附在处理过的材料表面，此沉积物作为还原剂在活化处理时，把活化剂中的金属离子还原成金属。

1.4活化处理

敏化过的基体材料经水漂洗净后，浸入活化溶液中，亚锡离子把活化剂中的金属离子还原成金属颗粒，该金属颗粒可作为化学镀时的催化剂。

2 中学实验中的化学镀及其原理―以银镜反应为例

银镜反应是中学教材中的一个实验。现在我们来分析一下实验的条件。(一)热力学因素：为什么要让银离子变为银氨络离子再进行反应呢？要镀覆的金属的电极电位必需要高于还原剂的电极电位，这样才有可能发生化学镀。硝酸银溶液由于水解原因呈弱酸性，pH约为5。根据它们在酸性溶液中标准电极电位的大小，不难判断硝酸根离子比银离子氧化能力强：NO-+4H++3e-NO+2H2O E =0.960V, Ag++e-AgE =0.799V，所以，在酸性溶液中主要是硝酸根离子起氧化作用，银离子无明显的还原过程。而银氨溶液呈弱碱性，pH约为8。银氨配离子和硝酸根离子标准电极电位下降，氧化性明显降低，硝酸根离子尤为显著，且低于银氨配离子的还原电位NO-+H2O+2e-NO2-+2OH-E=0.01V, [Ag(NH3)2]++2e-Ag+2NH3E =0.373V，所以，在银氨溶液中主要是银氨配离子起氧化作用，而硝酸根离子无明显的还原过程。(二)加入络合剂：为降低溶液中游离的银离子浓度，防止沉淀，必须加入络合剂。加入络合剂后虽然银氨络离子的电极电位降低，但是仍然可以将乙醛氧化。

乙醛的标准电极电位E =-0.13V，对于反应CH3COOH+2H++2e-CH3CHO+H2O, 其E =E+-E- =0.373V-(-0.13V)=0.503V>0，乙醛可以使[Ag(NH3)2]+还原成银，所以可发生反应形成银镜。为了增加反应趋势，实际反应时常使溶液呈较强碱性。

3化学镀在中学化学实验教学中的应用

与银镜反应原理相似，许多金属可以进行化学镀。现介绍几例化学镀实验，在教学中可作为学生的兴趣实验或拓展性研究课题。

3.1铜镜实验

在中学化学实验室中我们也可以做化学镀铜的实验，也就是铜镜实验。具体的实验步骤如下：

(1)用肥皂洗净手，用去污粉将培养皿擦洗干净，再把洗涤剂放在小烧杯中加水溶解，加热至80℃，将它倒入培养皿中，静置冷至室温，倾去后分别用水和蒸馏水全面淋洗，备用。

(2)将20mL氯化亚锡溶液倒入培养皿中(敏化处理，形成敏化点，表面吸附一层氯化亚锡)，静止五分钟后倾去，用蒸馏水小心淋洗，待干。

(3)在50mL烧杯中加入2滴5%硝酸银和1滴氢氧化钠溶液，逐滴加入0.5M氨水至沉淀刚好溶解，加入15mL蒸馏水，搅拌后再加入3mL浓度为3%葡萄糖溶液，混合后立即倒入培养皿中，静置5分钟(活化处理，Sn2++2Ag+Sn4++2Ag，镀上极薄的一层活性银，不出现银镜。以利于后面镀铜)，当溶液呈棕色后倾去，用蒸馏水小心淋洗，再用烘箱烘干或者晾干。

(4)50mL烧杯中充分混合等体积(约各7mL)7%的硫酸铜溶液，酒石酸钾钠溶液和37%甲醛溶液，立即倒入培养皿中，静置5分钟后即有铜镜形成。

采用同样的方法来在理论上计算一下。Cu2++4NH3Cu(NH3)42+。K稳=2.1×1013，由能斯特方程计算得E[Cu(NH3)42+/Cu]=-0.05V。

E =E+ -E- =-0.05-(-0.13)=0.068V，反应可以发生。在中学实验室通过上述操作也可以得到铜镜。该最后一步反应的E 较小，所以反应所要求的条件要高一些。如述的实验过程中就要经过碱性除油、化学粗化、敏化、活化这样一系列的过程。操作得当，即可看见光亮的铜镜。

3.2树叶“镀金”实验

在中学化学实验室中除可以以玻璃为基体材料外，还可以以塑料乃至树叶为基体材料进行化学镀。塑料是非金属绝缘体，不能直接进行电镀，必须采用特殊的物理和化学方法进行处理。其方法是：将塑料制品先进行除油粗化，然后再用化学镀的方法将某种金属离子在一定条件下还原沉积于塑料件的表面，使其金属化。具体实验步骤如下：

(1)将塑料制件(最好为ABS塑料)放入碱性除油液中，溶液温度控制在70℃～80℃。三十分钟后取出，用自来水洗净，使制件表面完全润湿。

(2)用100g/L的铬酐、600g/L比重为1.84的硫酸及少量湿润剂加水配成溶液，将制件放入其中，反应30分钟左右，温度在65℃～75℃，小心搅动(粗化过程，用特定氧化剂选择性地溶蚀塑料制件表面，使其表面粗糙，有更好的亲水性能，从而使以后的敏化处理充分有效)。

(3)将制件浸入室温下敏化液(配方为氯化亚锡5g/L，浓盐酸40-50mL/L，金属锡粒少量)中，不断搅动。1分钟-3分钟后取出，用蒸馏水清洗。(敏化，用还原性溶液处理塑料制件表面)。

(4)把制件浸入室温下的活化液(配方为硝酸银2g/L-4g/L，氨水15mg/L-20mg/L)中，小心搅动1分钟-3分钟后取出，用蒸馏水清洗并吸干表面液滴。(活化，敏化时吸附的二价锡把银离子还原成金属银，使之在化学镀铜时起催化中心的作用)

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(5)将制件浸入沉铜液(配方为硫酸铜10g/L，酒石酸钾钠40g/L-50g/L，氢氧化钠10g/L，甲醛10mL-20ml)中，反应20分钟-30分钟，反应结束后用蒸馏水清洗，这时塑料表面有一层暗紫色的铜。

溶液中的还原剂甲醛提供电子，使二价铜离子还原成单质金属铜。反应方程式为CuSO4+2NaOH+

HCHO Cu+HCOONa+2H2O，此反应

仅仅发生在催化表面。在进行完化学镀的步骤之后，可再对塑料进行电镀，可看到塑料表面明显的金属化，具体操作如下：

把20g胆矾、25mL浓硫酸和0.5mL乙醇溶于100mL水中，加两滴光亮剂，得到所需体积的镀铜液。用经化学镀铜的塑料制品作阴极，金属铜片作阳极，带电下槽，控制电压在6V左右，电流密度1A/dm2-2A/dm2，在镀铜液里电镀1小时。取出制品，塑料表面即有一层泛紫铜亮光的镀层。用水冲洗干净。

3.3“铜变银”、“银变金”的化学镀锌实验

锌可以在金属铜的表面发生化学镀反应，在实验室中可以采取下列的操作做化学镀锌的实验：

(1)在蒸发皿中放入一勺锌粉，然后倒入约3mol/L的氢氧化钠溶液，把锌粉浸没。将蒸发皿加热至沸腾，停止加热，等混合液稍稍冷却后，用坩埚夹一片洁净的铜片或一根铜丝，浸入上述热溶液中，立刻就有银白色的锌镀在铜的表面上，并有极少量氢气从溶液中逸出。

(2)待铜的表面全部被锌覆盖了后，将铜片(或铜丝)取出，置于盛有水的烧杯中洗净，擦干。此时铜的表面被镀了一层锌，出现银白色。

这个实验的原理与以上述的化学镀的原理稍有不同，因为在体系中没有加入还原剂和络合剂。原理如下[3]：

当把镀粉和氢氧化钠溶液混合加热时，将发生下列反应：

Zn+2NaOHNa2ZnO2+H2

锌溶解时，发生共轭反应

Zn+2OH--2e-ZnO+H2O

2H2O+2e-H2+2OH-

在该体系中，当锌发生自溶解时，作为共轭反应的阴极析氢过程，主要发生在析氢过电位较低的铜上，由于在铜上析氢时有一定量的氢原子的积累，氢原子具有很强的还原性，所以，在铜上的氢原子可以作为还原剂把溶液中的ZnO22-还原为金属锌而沉积在铜的表面。所以无需另加还原剂，而氧化剂也不是Zn2+的形式，而是ZnO22-，相当于与氧进行了络合。

H++e-H(g)E(H+/H)=-2.11V

ZnO22-+2H2O+2e-Zn+4OH- E(ZnO22-/Zn)=-1.215V

E =-1.215V-(-2.11V)=0.895V>0，即反应可以进行，并且，E 较大，所以反应进行得较完全，现象明显。将表面镀锌的铜片稍一加热，表面的锌进入铜片内部，形成铜锌合金，呈现出“黄金”的颜色。

化学镀在日常生活中有重要的用途，其工艺条件也在不断地改进，老师在教学中可以将银镜反应作为一个切入口，向学生介绍化学镀方面的知识，拓宽学生知识的视野。

参考文献：

[1]王爱荣.非金属材料电镀前预处理概述[J].表面技术，2001(5):11-13.

[2]张宏良.会形成银镜，为什么不能形成锌镜、铜镜呢[J].教学月刊(中学版)，2007(2):46-47.

[3]张胜利，夏同驰等.碱锰电池中铜集流体上析出锌的机理[J].郑州轻工业学院学院，1999(3):14-16.

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2010～2011学年度第一学期信息技术教学计划（非零起点）

一、情况分析

校情分析：我校现有微机室1个，其中网络教室学生机30台（农远工程配置机）；多媒体教室1个，教师电子备课室1个，有10台教师用机，另外还拥有一个远教IP资源（省网台）接收室。

学情分析：本学区七年级新生中，绝大部分学生在小学阶段未学习过信息技术课，因此他们对计算机发展史、计算机的基本组成、计算机的各部分设备名称、计算机的应用及特点等没有认识，属于零起点；有部分小学在高年级学段开设了信息技术课，但基本上只停留在理论教学层面，学生很少能独立操作计算机。现在的八、九年级学生已经都接受了信息技术课至少一年的学习，熟悉了信息技术课的学习、计算机上机实习规则、计算机机房的清洁维护等教育，大多都对信息技术课产生了浓厚的兴趣；本校八年级学生在七年级学段初步学习了Word的基本操作，具备了一定的信息素养，对名片制作、动画制作产生很大的兴趣，对电子表格知识只是初步的认识；九年级学生经过七、八年级两年的学习，基本上熟悉了Office软件三大块的操作。由于我校农远工程机器陈旧，部分教材配套光盘中提供的教学软件运行不畅如会声会影9.0版本，加上为了学生在线阅读我校数字图书馆图书安装的PDF阅读器，更加加重了机器的负担，内存明显不够，致使有些软件只能让学生作初步的了解或作简单的操作示范，部分教材内容略作改变，教学时间的安排上偏向实践课。为了使我校信息技术课教学工作有条不紊地开展，现特拟定信息技术课学科教学实施计划。

二、教学总目标

21世纪，信息社会已经来临，信息的获取、加工、传输、处理和应用能力等将作为人们最基本的能力和文化水平的标志。现代信息技术已在社会各个领域广泛应用，在中小学开设信息技术课非常重要而且必要。学习信息技术课程，使学生初步具备获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力，能初步认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会等问题，文明规范地使用信息技术，具备良好的信息素养，为把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段、适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。

七年级教学目标

近期目标：开学初采取问卷调查、询问等方式全面了解学生信息素养情况，有针对性地继续使用校本教材（即整合零起点教材内容），让学生逐步进入信息技术课堂学习中，让学生摆脱“信息技术课”就是“电脑课”的思想。

学期目标：

1、了解信息技术的应用环境及信息的一些表现形式。

2、建立对计算机的感性认识，了解信息技术在日常生活中的应用，培养学生学习信息技术、使用计算机的兴趣和意识。

3、在使用信息技术时学会与他人合作，掌握“诤友”方式的评价意识，学会使用与年龄发展相符的多媒体资源进行学习；

4、能够在他人在帮助下使用通讯远距离获取信息、与他人沟通，开展直接和独立的学习，发展个人的爱好和兴趣。

5、知道应负责任地使用信息技术系统软件，养成良好的计算机使用习惯和责任意识。

八、九年级教学目标

1、进一步增强学生的信息意识，理解信息技术的发展变化及其对工作和社会的影响。

2、了解、掌握计算机基本工作原理，学会独立使用与学习和实际生活直接相关的工具和软件。

3、学会应用多媒体工具、相关设备和技术资源来支持其他课程的学习，能够与他人协作或独立解决与课程相关的问题，完成各种任务。

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【关键字】电镀生产；控制；电镀液；配制方法

1、电镀生产过程的控制

电镀生产是电镀清洁生产的重要环节，通过对电镀生产的控制，能够降低资源消耗、减少污染、增加效益。

1.1延长电镀溶液的使用寿命

（1）减少杂质的带入量。要采用去离子水配制电镀溶液，入镀槽前要清洗工件，使电镀溶液中的杂质减少；采取一定的措施减少化工原料、阳极、工装挂具等带入杂质的量。

（2）清除电镀溶液中的杂质。主要采取过滤法、电化学法和其他方法。一是过滤法。它分为连续过滤法和定期过滤法。前者主要是清除电镀溶液中机械杂质、有机杂质，还能起搅拌的作用。后者主要是定期处理电镀溶液后分离沉淀及其吸附物的方法。此法可能导致溶液的损失，要尽可能减少此法的使用次数。二是电化学处理方法。一般用以清除电镀溶液中的金属杂质。三是其他处理方法。其中离子交换法、冷冻法使用较多，渗法及膜分离法因其生产成本和膜的质量问题，使用并不广泛。

（3）电镀溶液的维护和调整。此维护调整能实现延长镀液寿命的目的，这是降低消耗、节约资源、减少污染的有效措施。电镀溶液的调整必须及时、稳定、可靠，使电镀溶液的组成稳定在合理的范围内，以确保镀层质量。

1.2生产过程中减少电镀溶液的带出量

电镀溶液的粘度与使用温度、工件和挂具的形状与表面状态及出槽的停留时间对电镀溶液的带出量有较大的影响，控制好这些因素可以大幅减少电镀生产过程中电镀溶液的带出量。

（1）电镀溶液的浓度与使用温度的选择。电镀溶液浓度控制在工艺条件的下限可以减少电镀溶液的带出量；提高电镀溶液的使用温度，能够降低电镀溶液的粘度，也能减少带出；通过添加表面活性剂以降低电镀溶液的表面张力，也能减少电镀溶液的带出量。

（2）挂具的设计与选用。挂具分为专用挂具和通用挂具。要按实际生产需求确定使用类型，做到既满足生产需要，也能实现节能、减污。同时，挂具的表面要尽可能光滑，无毛刺、桔皮等缺陷。

（3）出槽停留时间的控制。适当延长工件出槽后在空中的停留时间可以有效减少电镀溶液的带出量。

1.3工件的清洗

要采用清洗效率高、清洗水量少和可回收利用工件带出液的清洗方法。电镀工艺的设计，应采用低浓度电镀溶液，并要采取有效措施减少电镀溶液的带出量。工件单位面积的电镀溶液带出量要通过试验确定。回收槽或第一级清洗槽的清洗水要采用满足电镀工艺要求的水质或去离子水。在槽内回收液达到回用要求的浓度时应补入镀槽回用，在回收液对电镀溶液质量产生影响时，要采用过滤、离子交换或隔膜电化学处理等方法净化后再回用。末级清洗槽废水中主要的金属离子允许浓度要按电镀工艺技术要求等确定。

要采用以下数据：中间镀层清洗为5-10mg/L，最终镀层清洗为20-50mg/L。在末级清洗槽采用喷洗或淋洗清洗时应采用数据的上限值。

在电镀槽中电镀溶液蒸发量与清洗用水量相平衡时，要采用自然封闭循环工艺流程；在蒸发量不大于清洗用水量时，要采用强制封闭循环工艺流程。

在电镀工艺采用自动线生产时，工件清洗要采用反喷洗清洗法；在采用手工操作时应采用间歇逆流清洗法或回收清洗法。工件预处理的清洗要采用串联清洗工艺流程，其酸洗清洗水可复用于碱洗清洗水。

在电镀生产为自动线时，清洗槽级数应采用3-5级，手工操作时不可超过3级。工件的各种清洗方法要按具体情况与离子交换、电化学处理等方法组合使用。

1.4金属回收

这是减少资源流失和治理环境污染的有效措施。现在，离子交换法、电化学法、化学法处理污水和回收金属过程有效结合，在处理含锡、铅、铜、锌、镍、铬等重金属的电镀废水的同时能够实现回收金属的目的。

新型大孔性离子交换树脂及离子交换纤维的产生，离子交换法在回收金属、提高水的回用率等技术要求方面远优于其他方法。通常采用离子交换法和膜分离法从镀镍清洗水中回收镍。离子交换法成本低，回收的镍价值很快就可补偿回收设备的投资。

银的回收采用化学法回收和阴极电化学处理回收。而化学法回收银的过程复杂，还必然带来新的污染，所以，目前多用电化学处理法回收银。银的电化学处理回收系统中阴极面积比阳极大，采用不锈钢制作能使沉积在阴极的银易于剥离开来，其纯度能达99.99%。

金的回收要采用阴极电化学处理回收、离子交换法回收，也适合采用化学法回收。电化学处理回收与离子交换回收联合使用，能在确保清洗水中金的回收更彻底，以防止贵金属的流失。

2、电镀液的配制方法

因不同种类镀层需要的电镀液的成分不同，因此，其配制的具体方法也各不相同，应按具体的电镀液配制工艺和注意事项正确配制。但由于各种电镀液的配制方法和顺序是大致相同，通常遵循以下个基本要求：

2.1配位剂和主盐的加入顺序十分重要

（1）在镀槽中添加50%左右体积的蒸馏水后，把计算量的配位剂和导电盐类等化学药品在搅拌条件下逐渐加入，使它溶解在水中，还应对电镀液及时进行加热或降温，促使化学药品全部溶解。

（2）把计算量的主盐类化学药品溶解在以上电镀液中，还可先在另一容器中用少量蒸馏水调成糊状后再加入。主盐的加入要在加入配位剂后进行，充分保证主盐的溶解和配位化合。

（3）把添加剂、光亮剂等化学药品分别溶解在另外的容器中，再加入以上电镀液中。

（4）补充蒸馏水达到规定体积，调整电镀液pH值后，再过滤、分析凋整、进行通电处理，试镀合格后应正常使用。

2.2配制电镀液时应注意的问题

（1）操作人员要穿戴好防毒、防酸、防碱的防护用品。

（2）配制氰化物等有毒电镀液，要严守安全操作规程。

（3）有毒电镀液的配制一定在良好通风设备运行的环境下进行。

（4）严格执行电镀液配制的工艺程序，遵守各组成物配制的顺序，如配位剂和主盐，酸与水等的先后顺序。

2.3电镀液的维护管理

要掌握维护电镀液和去除杂质的方法。电镀过程的操作非常复杂，生产过程中电镀液各组成成分的含量时刻在出现变化，因此，对电镀液进行严格的管理和维护是保证得到合格镀层的关键环节。所以，要注意以下几点：

（1）定期分析电镀液，要按分析结果对电镀液成分进行适当的调整。要用蒸馏水或去离子水分别溶解计算所需量的各成分，按电镀液配制的先后顺序加入到镀槽中，再经过滤、通电处理、分析调整，试镀合格后就能正常使用。

（2）在电镀液使用过程中一定要定期过滤，排除有害杂质。

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关键词：化学还原技术；含铬电镀污水；处理；pH：去除率；成分检测

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：

电镀行业是关乎国计民生的行业，同时也是高污染的工业之一。电镀工艺产生的污水，对环境的影响极大，这些污水中含有氰化物、酸、碱以及六价铬、铜、锌、镉、镍等重金属污染物，尤其是含铬电镀污水危害最为严重，一旦处理不当就排入自然环境可引起肺癌、肠道疾病和贫血，因此，被列为国家一类有害物质。目前，含铬电镀污水的处理方法有：化学法、离子交换法和吸附法。本文将根据某电镀企业含铬污水处理的工程实例，论述采用化学还原技术处理含铬电镀污水的相关方面。

1化学还原法处理电镀含铬污水技术

在电镀污水中，数含铬电镀污水危害最为严重，化学还原技术对其处理的原则是将Cr6+还原成Cr3+，加碱调整pH值，使Cr3+形成氢氧化铬进一步絮凝沉淀。常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫、聚合氯化铁、聚合氯化铝铁等。化学还原法常用处理工艺一般分为两个反应池处理，首先在第一反应池中先将污水用硫酸调节pH值至2～3，再加入还原剂硫酸亚铁，在下一个反应池中用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7～8，生成Cr(OH)3沉淀，再加絮凝剂，使Cr(OH)3沉淀并去除。

2单反应池化学还原法处理电镀含铬污水的实验

该厂在进行含铬电镀作业时，原来的含铬电镀污水处理过程也是采用上述两个反应池处理工艺。含铬电镀污水成分如表1所示。

表1镀厂含铬电镀废水成分

日产生含铬电镀污水约为100m3左右。为了探讨含铬电镀污水处理的工艺方法，该厂采用单反应池处理技术处理本厂电镀含铬污水。首先在反应池中先将污水用硫酸调节pH值至2左右。其次在反应池中投加过量的硫酸亚铁，用NaOH或Ca（OH）2调pH值至7～8，生成Cr（OH）3沉淀，再加混凝剂，使Cr（OH）3沉淀除去。技术实验效果表明：单反应池处理电镀含铬污水技术可以满足含铬污水日处理量为300m3的需要，处理后的污水中铬含量为10mg/l。具有成本低廉，工艺简单，沉降速度快，处理效果好，总铬去除率达到92％左右。设备投资和运行费用低等特点，主要用于间歇处理。

化学还原法的影响因素：还原剂的添加量；pH的控制（还原反应的pH、沉淀反应时的pH）；污水中Cr的浓度。

2.1 pH的控制

pH对化学还原法的反应影响很重要，必须加以严格控制。随着还原反应的进行，Cr6+逐步转化为Cr3+，溶液pH逐步上升。该反应大致分两个阶段完成，第一阶段是还原剂与Cr6+离子产生化学反应的过程，在酸性介质中进行，要求将污水用硫酸调节pH值至2～3。实验过程中通过改变溶液pH，当pH上升到3.8时，溶液出现淡黄色并有少量Fe(OH)3沉淀生成，实验表明，此时的化学还原反应已经接近终点。第二阶段是沉淀反应过程，要求用NaOH或Ca(OH)2调pH值至9。在碱性条件下使Cr3+完全生成Cr(OH)3沉淀并加入絮凝剂后将沉淀去除。

表2 pH 改变与Cr6+ 浓度关联表

2.2还原剂的添加量

作为还原剂的硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）的添加量对Cr6+还原性有重要影响。理论上计算，硫酸亚铁的添加量应为六价铬量的16倍。我们的实验从16倍开始实验，通过加入不同比例的还原剂添加量的实验结果表明：还原剂实际添加量应高于这个比例。实际还原剂添加量应为六价铬量的20～23倍。反应基本上达到平衡状态。

2.3污水初始浓度的影响

不同Cr初始浓度时，化学沉淀法对总Cr去除率的影响为：Cr初始浓度＞220mg／L时，水中的Cr（OH）3悬浮物明显增多，且随电镀污水初始浓度的增大，絮凝沉淀后的上清液中总Cr直线增加，说明随电镀污水初始浓度的增大，去除效果比较差。当初始浓度＜220mg／L时，絮凝沉淀后的上清液中总Cr的量变化很小。

2.4小结

单反应池化学沉淀法处理含铬电镀污水的效果和稳定性很好总铬去除率在93％左右；实验则表明：实际还原剂添加量应为六价铬量的20～23倍（质量比）时还原效果比较好；控制pH＜3.8还原率最高。

在第二阶段反应进入絮凝沉淀时，pH变化范围控制为9。实验表明：当pH＜4时，Cr3+自由离子形式存在；pH＞4时开始生成Cr(OH)3沉淀；但是当pH＝10～14时出现Cr(OH)3沉淀溶解，原因是Cr(OH)3属两性化合物，当pH太大时Cr(OH)3会发生转化。实验结果表明，最佳pH为9左右。

3含铬电镀污水成分检测

实验中总Cr、Cr6+浓度的测量采用二苯碳酰二肼法用原子吸收分光光度计测量吸光度（数据见表3），绘制标准曲线。使用Cr标准曲线通过内插法计算样品液中总Cr的含量。根据电镀污水中总Cr初始浓度和化学沉淀法处理后的总Cr浓度，可以计算总Cr去除率。

表3 含铬标准溶液吸光度

3.1实验前准备

(1)仪器：原子吸收分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；pH计；六联搅拌仪ZR4-6。

(2)试剂：六水合硫酸亚铁、高锰酸钾、二苯碳酰二肼、尿素、亚硝酸钠、浓磷酸（1+1）、浓硫酸（1+1）、铜铁试剂、盐酸羟胺等。

(3)显色剂制备：称取0.2g二苯碳酰二肼,加入50ml丙酮中溶解，移入100ml容量瓶中加水稀释至标线，摇匀装入棕色瓶中并放入冰箱待用。

3.2实验操作

(1)标准溶液吸光度测定：在50ml比色管中将0.01g/l铬标准溶液，分别加入0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00ml，再加入0.5ml硫酸和0.5ml磷酸，加水稀释至比色管标线，再加入2ml显色剂，摇匀静置5～10min，在540nm波长处，用铬浓度为0的标准溶液进行对比，从稀至浓依次测定标准系列溶液吸光度。

(2)待测样品六价铬含量测定：在100ml容量瓶中加入1ml电镀污水，加水稀释至刻度线，摇匀备用。在两个50ml比色管中加入20ml稀释水样，加入0.5ml硫酸和0.5ml磷酸，在其中一个比色管中另加入1.00ml铬标准溶液，定容至刻度线后再加入2ml显色剂，摇匀静置5～10分钟后，与540nm波长处，以铬浓度为0的标准溶液进行对比，测定吸光度并作空白校正，从校准曲线上查得六价铬含量。

(3)计算：根据铬标准曲线线性方程和待测液吸光度计算各待测液浓度。根据进、出口待测液六价铬含量可以计算出回收率。

A、企业样品液y1=0.016，依据y1=0.0045x1-0.0005求得x1=3.6667；

B、加标样品液y2=0.020，依据y1=0.0045x1-0.0005求得x2=4.5556；

C、回收率=（4.5556-3.6667）/1×100％＝88.89％；

D、电镀企业污水浓度＝x1/20×100＝18.33mg/l。

4采用DTCR系列絮凝剂进一步调节Cr(OH)3沉淀污水

电镀污水中含有氰化物、酸、碱以及六价铬、铜、锌、镉、镍等重金属污染物，由于存在重金属离子混合的现象，在碱性介质中，重金属离子沉淀可能形成络合物，增加它在水中的溶解度。我们在用化学沉淀法处理含铬污水时，由于各离子生成沉淀的最佳pH值不同，在处理含铬污水时生成的Cr（OH）3沉淀，容易受到其他重金属离子的干扰。曾经出现部分Cr（OH）3沉淀会随着pH值的降低而重新溶解于水中，使得处理效果受到影响。实践表明：当pH值调至8～9时，锌、镍严重超标，但若将pH值提高到9以上时则铬会因反溶而超标。

5结束语

总而言之，工业电镀含铬污水是危害性较强的一类环境污染源，电镀行业必须予以重视。为了处理好这一污染物，必须从实际出发，不断地提高科技含量，选择合适的处理方法，消除对环境的污染。实践证明，化学还原技术处理含铬电镀污水，在理论和实践应用上是完全可行的，有利于实现了电镀行业的清洁生产，符合电镀行业的可持续发展要求，值得推广。

参考文献

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关键词： 电镀废水；废水处理；金属离子

电镀被称为当今全球三大污染工业之一，随着科学技术的发展电镀工业的规模亦发展，排放的废水量越来越大，有资料报道电镀废水排放量约占工业废水排放量的10%，其主要来源有：前处理除油酸洗工序，镀件的清洗水，废电镀液，跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水，冲洗水及设备冷却水，成分非常复杂，除含CN-废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。随着电镀工业的快速发展，

一、化学法。此法就是向废水中投加化学药剂。通过化学反应改变废水中污染物的化学性质，使其转变成无害或易于与水分离的物质再从废水中除去的处理工艺。但化学法的最大不足之处，是生产用水不能回收利用，浪费水资源且占用场地较大。包括以下四种：

(1)中和沉淀法。此法主要是向含重金属的废水中加入石灰、碳酸钠、苛性钠等沉淀剂进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。但此法处理的废液出水pH值较高，特别是其当废水中含有 Zn、Al、Pb、Sn等两性金属时，生成的沉淀物会在较高的pH值下再溶解，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀。另外废液中如果含有卤素、氰根等阴离子要先予去除，否则将会和重金属形成络合物，影响处理效果。

( 2)硫化物沉淀法。但其缺点是：沉淀颗粒小，易形成胶体，需添加絮凝剂辅助沉淀，因此增加了成本，且沉淀物在水中残留，遇酸生成气体，易造成二次污染，故此法应用并不广泛。但可和中和沉淀法配合使用，用石灰作为硫化法沉淀的pH调节剂，效果更好。

( 3)氧化还原法。向废水中投加还原剂将高价重金属离子还原成低毒的低价重金属离子后，再使其碱化成沉淀而分离去除的方法。如向废水中加入硫酸亚铁将毒性高的Cr6+（约为Cr3+的100倍）还原为毒性低得Cr3+，再利用沉淀法除去Cr3+。该法原理简单，易于操作，但存在处理出水水质差，不能回收利用，处理混合废水时，易造成二次污染。所以该法一般用于污水的预处理。

(4)铁氧体法。该法是利用过量的 FeSO4作为还原剂，在一定酸度下使废水中的各种金属离子(主要是Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+)形成铁氧体晶粒沉淀析出从而使废水得到净化的方法。故此法在国内电镀业中应用较广。但该法产泥量大，且污泥制作铁氧体时的技术条件较难控制，需耗能加热至70℃左右，处理成本较高，处理后盐度高，而且不能处理含汞和络合物的废水。

二、电解法。在电场的作用下使废水中的有害物质通过电解在阴、阳两极上分别发生还原、氧化反应转化成无害物质，或利用电极氧化还原产物与废水中的有害物质发生化学反应。但缺点是不适用于处理含较低浓度的金属废水，并且电能消耗、铁极板消耗量很大，成本高，一般经浓缩后再电解经济效益会更好。

三、离子交换法。是利用离子交换剂自身所带的自由移动离子与废水中待处理的离子进行选择换，从而分离废水中有害的物质使废水净化的处理方法。但由于离子交换剂选择性强，制造复杂，成本高，再生剂耗量大，因此在应用上受到一定限制。

四、萃取法。利用一种不溶于水而能溶解水中某种物质的有机溶剂投入废水中，使废水中的溶质充分溶解而从废水中分离出去的方法。由于溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，此法的应用受到了很大的限制。

五、吸附法。是利用吸附剂的物理吸附、化学吸附及氧化还原等作用，以除去废水中的有害物质的方法。不足之处是吸附速度慢，容量小，不适于有害物浓度高的废水。一般用作预处理手段或深度净化。

六、膜分离技术。是利用膜的选择透过性对废水中某些成分进行分离去除的方法。应用于电镀废水处理的膜技术主要有电渗析、反渗透、超滤、纳滤等。利用膜分离技术一方面可以回收利用电镀原料，大大降低成本，另一方面可以实现电镀废水零排放或微排放，具有很好的经济和环境效益，是一项很有发展前途的技术。

七、生物法。生物处理过程主要是利用微生物的生命活动过程，在这个过程中通过生物有机物本身或其代谢产物具有的静电吸附、酶催化转化、络合、絮凝、共沉淀和对pH值缓冲等功能与重金属离子的相互作用达到净化废水的处理方法。由于传统处理方法有成本高、对大流量含低浓度重金属的废水难于处理等缺点，随着重金属毒性微生物的研究进展，生物处理技术日益受到人们的重视，采用生物技术处理电镀金属废水呈发展势头。

综述

以上介绍了废水处理的几种常用方法，都各有利弊。显然各种重金属因其行业和工艺的差异，而是在设计处理方法时要统筹考虑以下几个原则：1经处理后的废水应符合国家排放标准或可回用，不产生二次污染。2应适应废水的浓度、pH值、成分变化等特点。3所用废水处理设备、设施，投资要小占地面积和基建工作量也要小。4应节约能源，回收效益高。力求把电镀工艺、镀件漂洗工艺、废水的分流和收集，各类废水治理技术的选择，综合成一个统一系统来设计，寻找一个最经济合理的方案。

另外，实施循环经济、推行清洁生产，提高电镀物质、资源的转化率和循环利用率，从源头上削减重金属污染物的产生量，不难看出未来综合治理技术、生物技术和膜分离技术的运用将是电镀废水治理的热点和发展方向。

参考文献

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[2] 马小隆，刘晓东，周广柱. 电镀废水处理存在的问题及解决方案 山东科技大学学报，2005

[3] 刘军坛.电镀废水处理技术的发展[ J] .化工纵横， 1996

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【关键词】电镀废水；新型处理工艺；回用技术

电镀是利用电化学的方法对金属和非金属表面进行装饰，防护及获取某些新性能的一种工艺过程[1]。

工业电镀工艺过程一般是：前处理电镀后处理，其中每个工艺过程都涉及到环境问题，其后果对人类生存环境危害极大，使环境治理成本高昂。因此电镀是当今世界三大污染行业之一。

1.车间电镀废水的来源

电镀企业电镀工艺由于表面镀层的不同而不同，镀层大多是单一金属或合金，如银、铬、镍、钛靶、锌、镉、金或黄铜、青铜等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外，还有非铁金属，如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料等，但塑料电镀前，必须经过特殊的活化和敏化处理。更重要的是电镀企业为了保证镀液的稳定性、使用寿命和镀层质量，在镀液中添加了很多的络合剂、稳定剂、加速剂、PH缓冲剂和光亮剂等有机溶剂[2]。因而产生了镀前各镀件的酸洗、碱洗废水，镀件漂洗废水，镀后清洗钝化废水及其他废水等。

2.电镀废水的主要分类

按照不同废水处理的方法进行分类，如含氰废水，含镍废水，含铬废水，含铜综合废水，镀前处理废水等。

3.电镀废水回用的技术背景

电镀废水回用有其技术背景，电镀行业对我国经济发展起着重要作用，但其生产过程耗水量较大，对周围水体污染严重。为推行清洁生产，实现节能减排，节省水资源，部分地区针对电镀企业提出排放废水回用不低于60%的要求，这是节约水资源、减少水资源污染的一个重要举措[3]。

目前，电镀废水处理最常用的是膜分离技术，例如将微滤、超滤、纳滤与反渗透进行多级组合运用，但电镀废水进行膜分离处理之前需要对电镀废水进行预处理，现有技术中，电镀废水预处理单元中几乎都是采用氢氧化物或硫化物沉淀法，即投加大量的化学药剂后絮凝沉降，除去电镀废水中的重金属离子，然而投加化学药剂不仅提高废水处理的成本，而且会产生较多的污泥，同时有大量的胶体粒子被带入膜分离装置中，造成膜污染、膜堵塞等现象，降低膜通量，回用水回收率降低。

有鉴于此，针对现有技术存在之缺失，本文介绍了一种新型的处理工艺及回用技术。

4.新型电镀废水处理工艺和回用技术简介

含氰废水含氰废水预处理单元缓冲池双膜法回用系统回用；含镍废水镍离子交换回收系统缓冲池双膜法回用系统回用；含铬废水铬离子交换回收系统缓冲池双膜法回用系统回用；含铜综合废水重金属离子交换回收系统缓冲池双膜法回用系统回用；前处理废水前处理废水处理单元生化MBR系统反渗透系统回用

5.新型电镀废水处理工艺及回用技术说明

5.1含氰废水

含氰废水用泵打至两级破氰池，出水投加还原剂还原多余的氧化剂，再投加片碱将pH值调整至合适的范围，然后投加少量混凝剂后进入MCR膜-沉淀池，出水经真空泵抽至缓冲池与其它类预处理后废水一并进入双膜法回用系统，产水回用，RO浓水排至排放废水处理系统，集中处理后达标排放。

5.2含镍废水

含镍废水经过砂滤罐去除原水中较大颗粒的悬浮物、泥沙、杂质及部分有机物等，出水进入镍离子交换回收系统回收镍离子，当产水Ni2+超过设定值时，停止运行，进入再生程序，利用强酸洗脱再生并回收硫酸镍，回收液浓度Ni2+﹥20g/L，可作为有价值金属废液再利用。回收装置产水Ni2+﹤0.5mg/L，出水流入缓冲池与其它类预处理后废水一并进入双膜法回用系统，产水回用，RO浓水排至排放废水处理系统，集中处理后达标排放。

5.3含铬废水

含铬废水经过过滤器以除去原水中较大颗粒的悬浮物、泥沙、杂质及部分有机物等，出水进入铬离子交换回收系统回收铬酸，当产水Cr6+超过设定值时，停止运行，进入再生程序，利用强碱洗脱再生并回收铬酸，回收液浓度30-50g/L（以CrO3计），可作为有价值金属废液再利用。回收后的Cr6+﹤0.1mg/L，出水流入缓冲池与其它类预处理后废水一并进入双膜法回用系统，产水回用，RO浓水排至排放废水处理系统，集中处理后达标排放。

5.4含铜综合废水

含铜综合废水经过过滤器以除去原水中较大颗粒的悬浮物、泥沙、杂质及部分有机物等，出水进入重金属离子交换回收系统回收铜金属离子，当产水Cu2+超过设定值时，停止运行，进入再生程序，利用强酸洗脱再生并回收硫酸铜，回收液浓度Cu2+﹥25g/L，可作为有价值金属废液再利用。回收后的Cu2+﹤0.5mg/L，出水流入缓冲池与其它类预处理后废水一并进入双膜法回用系统，产水回用，RO浓水排至排放废水处理系统，集中处理后达标排放。

5.5前处理废水

前处理废水中含有乳化液、表面活性剂和化学溶剂等有机物，污染成分较复杂，废水中含有少量的重金属离子，需经过化学法预处理后再进入后续生化降解工艺。前处理废水收集至前处理废水调节池中，均化水质水量后用泵打至PH调整池，投加碱调节PH值后出水至混凝反应池，投加少量混凝剂、助混剂将重金属离子转化为可沉淀物在沉淀池析出，上清液进放PH回调池，经过厌氧池、好氧池及MBR池处理后进入反渗透系统，产水回用，RO浓水排至排放废水处理系统，集中处理后达标排放。

6．结语

篇7

【关键词】电镀废水；分系统处理；重金属离子；酸碱废水

1 电镀废水的概况

电镀是将金属通过电解方法镀到制品表面的过程。电镀是当今全球三大污染工业之一，随着科学技术的发展电镀工业的规模亦发展，排放的废水量越来越大，据不完全统计，1999年全国工业和城市生活污水排放总量为401亿m3，电镀厂排放出废水达40亿m3。由此可见，电镀废水的排放量约占工业废水排放量的10%。目前，绝大多数电镀分散在各有关企业，例如：自行车厂、家具厂、汽车厂等等，都附设有电镀车间，实为厂多面广，较为分散，大多数直接排放，给环境造成严重污染。为了解决这一问题，在一个城市或一个地区集中建立电镀工业，使电镀工业由分散转向集中，则有利于电镀废水的处理。

电镀废水主要来源有：（1）镀件清洗废水；（2）电镀废液；（3）其他废水（包括冲刷车间、刷洗地板以及通风设备冷凝水和由于镀槽渗漏或者操作管理不当造成跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水）；（4）设备冷却水。其废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理以及用水方式等因素有关，其成分复杂，水质变化较大，其中含有铬、铜、镍、镉、锌等重金属离子和氰化物等，具有毒性，有的属“三致”物质，对人类危害极大。如随意排放或处理不当，会造成严重的环境污染。为此，对电镀废水进行有效处理已成为每个生产企业的艰巨任务。电镀品种较多，主要有：镀铬、镀锌、镀铜、镀镍、镀银等，有金属电镀，也有塑料电镀。废水主要来自镀件镀前的酸、碱处理以及镀后的漂洗。镀件镀前的酸、碱处理液对各种电镀是相同的，但是，镀件的漂洗液的组成则完全不同，处理方法也完全不同，所以要把各种电镀按车间分开，使整体布局合理化，给电镀废水的处理集中提供好的基础。通过对该类废水的处理试验研究并进行工艺比较，确定了适合该废水水质水量变化特点的处理方法。即将各类废水单独收集，并进行必要的预处理，然后再进行适当合并综合处理。该工艺技术已在多家电镀废水处理项目中得到成功应用。

2 电镀废水的处理方法

电镀废水可以分为四个系统，含氰废水；含铬废水；其他重金属废水以及酸碱废水。实践证明分系统处理各种废水非常合理。

2.1 含氰废水处理

常见的含氰废水处理方法有离子交换法、蒸发法、电解氯化法、臭氧法和碱性氯化法。氰化钠和氰化钾是优良的电镀络合剂，采用氰化物电镀的有金、银、铜、锌及铬等，可获得很高质量的镀层，但是氰化物有剧毒，对人的致死量为0.3mg/kg。我国政府在大力提倡用无氰电镀工艺替代含氰电镀工艺。目前除少量有特殊要求的产品保留含氰电镀工艺外，其余大量产品都已改为无氰电镀工艺。

采用二级氧化法进行处理。氧化破氰可用的药剂有NaCIO、Ca（CIO）2、液氯、臭氧等。液氯和臭氧由于价格高等原因不常用。用较便宜的Ca（CIO）2又会产生Ca（OH）2和CaSO4沉淀，增加了污泥量，故采用NaCIO是合适的破氰氧化药剂。该方法是在碱性条件下，用氧化剂NaCIO把游离氰离子以及与金属离子络合的氰离子氧化成氮气和二氧化碳[6]。氰离子的氧化破坏分两个阶段：第一阶段，在碱性条件（pH≥10）下，氧化剂把氰离子氧化成氰酸盐；第二阶段，在pH为7～8的条件下，氰酸盐进一步被氧化成氮气和二氧化碳。

第一阶段氧化成不完全氧化反应，反应如式（1）、（2）、（3）：

NaCN+NaCIO+H2O=CNCI+2NaOH （1）

2NaCu（CN）2+5NaCIO+NaOH+H2O=4NaCNO+5NaCI+2Cu（OH）2（2） （式中的铜元素也可能是其他金属如银、锌等）

CNCI+2NaOH=NaCNO+NaC+H2O（3）

操作时次氯酸钠与氰氢根的投加比为：CN-：NaCIO=1：2.85，控制废水的pH值为12～13，反应温度为15℃～90℃，反应时间为30min。废水经第一阶段氧化处理后，氰化物转化为氰酸盐，其毒性降低为NaCN的千分之一，故必须进行第二阶段的氧化物处理，才能达标排放。

第二阶段氧化为完全氧化反应，反应如式（4）、（5）：

2NaCNO+3HOCI=2NaCI+H2O+2CO2+N2（4）

4NaCNO+3NaCIO+2H2O=4CO2+2N2+4NaOH+6NaCi（5）

操作时次氯酸钠与氰氢根的投加比为：CN：NaCIO=1：3.42。用稀硫酸把废水pH值调整为8.5～9.0，温度15～40℃，反应时间约为30min，第二阶段氧化处理是把氰酸盐连同第一阶段氧化反应后留下的残存的氯化物一起氧化成无毒的CO2和N2。

2.2 含铬废水中铬的回收处理

常见的含铬废水处理方法有离子交换法、电解法、铁氧体法、活性炭吸附法和化学还原法。废水中六价铬是有害和有毒物资，成为工业废水的一个重要污染源，一旦摄入人体内达到一定数量会引起癌症。废水中六价铬党因镀件表面附着而带入漂洗水中，据资料报道80%的铬酐损耗于镀件带出的附着液。它在废水中的一般含量为25～100mg/L。处理电镀铬废水的传统工艺是将废水中六价铬变成三价铬排放，使用最多的是铁痒体法。该法只是把毒性大的六价铬变成毒性较小的三价铬，没有从根本上消除铬对环境的污染，必须对其实施回收处理。理论上有下列几种回收方法：

（1）铬酸盐沉淀法 这种方法是在碱性条件下投加沉淀剂氧化钡溶液，使CrO42- 与 Ba2+形成难溶的BaCrO4 沉淀（BaCrO4 的Ksp=1*10-10），因此习惯上也称为钡盐法。该方法的优点是处理后的水清澈透明，工艺简单，但是引入了Ba2+ ，造成新的污染。

（2）以氢氧化铬或三氧化二铬形式回收 该法首先是把六价铬还原成三价铬，再把三价铬沉淀为氢氧化铬，进一步把氢氧化铬加热脱水，则变成三氧化二铬。含铬废水中的六价铬在酸性条件下是以Cr2O72-形式存在，而在碱性条件下是以CrO42- 形式存在。在酸性条件下六价铬的还原反应速度较快，故要求还原反应PH

Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O （6）

6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O （7）

Cr2O72-+8H++3H2S=2Cr3++7H2O+3S（8）

（3）阴离子交换法 当选用大孔弱碱性阴树脂370填充阴离子交换柱时，对阴离子CrO42- 的亲和力最强，同时，在离子交换过程中，能自行将SO42- 、NO3-、Cl-有效的排出树脂层。使含铬废水通过该阴离子交换柱，发生如式（9）的交换反应：2ROH+CrO42- =R2CrO4+2OH-（9）吸附CrO42后的阴离子交换树脂，用12%（m/n）KOH溶液可以将CrO42-交换出来，使阴离子交换树脂再生，反应如式（10）：2R2CrO4+4KOH =2ROH+2K2CrO4+2OH-（9）再生液中含有少量Fe3+和AI3+ 阳离子杂质，用调节再生液PH值的方法除去，得到只含K2Cr2O7的再生液，进行蒸发浓缩，将K2Cr2O7晶体分离出来[7]。

2.3 含其他重金属离子的废水处理

电镀废水中的其他重金属离子一般是指铜、锌、镍、镉等，他们有一种共性，在碱性条件下可形成氢氧化物沉淀；若加入硫化钠，则形成硫化物沉淀。酸碱重金属废水处理方法[8]；改法利用金属离子的氢氧化物溶度积低的特点，在碱性条件下，将这些重金属离子沉淀下来。为了达到排放要求，排放前加酸碱调pH值。

2.4 酸碱废水处理

镀件电镀前需经除油、酸洗、机械磨光或滚桶滚光来清洁表面。使镀件在入槽前达到无油、无锈、无厚的氧化膜和无脏物覆盖。一般用化学法可达到清洁表面的目的。应尽可能的采用滚桶滚光法，用较低浓度的酸、碱或表面活性剂，借机械摩擦可将钢铁件的油污和铁锈等除去，并可将零件表面磨光滑。这些措施能大幅度的减少酸碱废水的排出量，但仍然会有碱洗和酸洗产生的酸碱废水已经地面清洗废水。一方面可以利用产生的酸、碱液相互中和达到处理目的；也可以在其他系统中加以利用，例如：用酸性、碱性废水用来调整pH值。使领加药品中和酸碱废水变为补充措施，可大大境地治理废水的成本。

酸碱纵横废水主要来自镀件清洗水，呈酸性，水量最大，是电镀废水的主要来源。废水中主要含有Cu2-、Ni2+等重金属离子，这些重金属离子以游离态形式存在于废水中。通过调节废水pH值（9-10），添加絮凝剂、助凝剂，使之形成氢氧化物沉淀，经过固液分离可除去Cu2+、Ni2+等重金属离子，最后经砂滤器过滤及中和池条件pH值（6-9）使废水达标排放。另外预处理后的含氰废水及含铬废水也并入酸碱综合废水处理系统中进一步处理。主要化学反应：

Cu2++2OH-Cu（OH）2

Ni2++2OH-Ni（OH）2

Cr3++3OH-2Cr（OH）3

H++OH-H2O

3 结论

电镀废水的种类和水样性质因生产条件和生产目的的不同而各有差异。因此，对不同的情况要区别进行处理，在设计废水处理工艺流程时应结合生产，充分利用废水中的可回收成分，如镀铬、镍、金、银等的废水应该进行回收利用。实践证明用合理工艺处理电镀废水，首先可大幅度减少废水的排放量；按系统分别处理电镀废水，简化了处理方法，提高了处理效果；回收铬等重金属，有效的防止了污泥对环境造成的二层污染。

参考文献：

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篇8

关键词：膜分离技术；电镀废水；超滤；反渗透；处理应用

中图分类号： X703 文献标识码： A 文章编号：

随着我国社会经济的快速发展，电镀行业得到进一步的发展。电镀废水中的成分较为复杂，含有大量的锌、镍和铬等重金属离子及有机光亮剂等，若处理不当就会影响环境和危害到人们的身体健康。传统的电镀废水处理工艺由于存在能耗高、操作复杂及处理效果不稳定等缺点，无法满足如今电镀废水的处理要求。而膜分离技术作为作为一种新型分离技术，具有分离效率高、过程能耗低等优点，能够实现电镀废水的充分利用，基本达到零排放处理。因此，本文结合电镀企业的废水处理实例，论述了膜分离技术在电镀废水中的应用。

1设计概要

1.1水质水量

设计水量、水质要求见表1。

表1 各种电镀废水处理量及回用浓度

3种漂洗水均较浓；

锌槽1漂洗水含镍；

锌槽2漂洗水无镍。

1.2 工艺流程

3种漂洗废水采用三套工艺进行处理，工艺设备均相同。每套系统均采用三级膜浓缩工艺：一级RO、二级RO、NF。多套系统的最终浓缩液量为2m3/d。淡水去纯水制备系统，提高水的回收利用率。单套系统工艺流程见图1。

图1 工艺流程

2系统配置

根据原水水质，废水中含有大量悬浮物、明胶等杂质，通过多介质过滤器和超滤预处理去除水中的杂质，出水浊度和SDI达到反渗透进水要求。一级反渗透淡水去纯水制备系统，浓水进入二级反渗透系统，二级反渗透淡水回原水收集池，浓水进入三级纳滤系统，纳滤淡水回二级反渗透原水箱，浓水循环达到要求浓度后返回电镀槽回用。

2.1单套系统主要设备部件

（1）双层滤料过滤器

Φ1800多介质过滤器两台（一用一备），滤料为Φ0.8～1.6无烟煤和Φ0.5～1石英砂，无烟煤高度400mm，石英砂高度800mm。主要作用是去除水中的大颗粒杂质、悬浮物、部分胶体及有机物等。单台处理能力大于20m3/h。

（2）超滤装置

采用耐污染的聚砜材质UF1IA200型中空纤维超滤膜组件10支，主要用于除去水中的有机物、胶体、微生物等。装置自动运行，运行跨膜压差0.06～0.1MPa，产水量20m3/h左右，每40min反冲洗1min，反冲洗压力0.15MPa，反冲洗水量40m3/h。超滤产水浊度小于0.1NTU，SDI小于2，达到反渗透进水要求，保障反渗透正常的清洗周期和使用寿命。

超滤在运行一段时间后需进行化学清洗，化学清洗时常用的药剂为质量分数2%～3%的柠檬酸和2%～3%烧碱，在进行碱性化学清洗时，应先用清水对膜组件和管路冲洗，以防止重金属离子与碱发生反应在膜表面结垢。

（3）反渗透装置

反渗透装置是本系统中的脱盐浓缩装置。系统采用二级反渗透处理，一级反渗透装置用AG8040F聚酰胺复合膜元件25支，设计出力16m3/h，淡水去纯水制备系统，浓水进二级反渗透装置进一步浓缩，浓缩4倍左右；二级反渗透装置用AG8040F聚酰胺复合膜元件6支，设计出力4m3/h，淡水回一级反渗透原水池，浓水去纳滤装置。

（4）纳滤装置

纳滤装置是重金属的进一步浓缩装置，通过循环浓缩，最终将锌、铬的质量浓度浓缩至3g/L左右，达到重新回用的浓度，浓缩液最终量为2m3/d。装置采用耐污染NF8040纳滤膜元件3支，设计出力2m3/h。纳滤装置和反渗透装置共用一套清洗系统，根据原水水质及运行情况，清洗药剂多采用柠檬酸或盐酸，每一个月左右清洗一次。

3运行结果及问题分析

3.1运行结果

整个废水处理系统采用自动化运行，每个装置发挥各自功能，单套系统的膜装置运行效果见表2。

表2 各种膜处理后水质

超滤在运行一段时间后，进行化学清洗，用清水先将超滤冲洗一遍，然后用质量分数2%～3%的氢氧化钠进行循环浸泡清洗2h，清洗后投入运行，超滤的透水量没有上升，反而下降。停机后再进行酸洗，用质量分数2%的柠檬酸循环浸泡清洗2h，投入运行后超滤的透水通量得以恢复。经过分析，出现这种问题的原因是超滤在用清水冲洗时未能冲洗干净，膜内残留的重金属物质与碱发生反应结垢，导致膜的透水通量降低。采取的措施是在膜（包括超滤、反渗透、纳滤）清洗时，先用清水将膜冲洗干净，先用酸清洗，然后再用碱清洗，这样就不会产生重金属结垢。

4技术经济分析

工程投资及技术经济效果均按单套系统工艺进行分析。

（1）工程投资：整个污水处理工程设备投资62万元。

（2）运行费用估算：操作人员3人，工资及福利72000元/a；运行药剂费5000元/a(PAC、PAM1000元/a，柠檬酸、氢氧化钠4000元/a)；工程电机总装机容量40kW，平均运行功率10kW，按电费1.0元/kWh计，则电费为86400元；设备维修费按2000元/a计，则年总运行费用165400元。废水处理运行费用为1.15元/m3。

（3）收益分析：一级RO年产淡水138000m3，按自来水价2.5元/m3计，年节约水费345000元；重金属回收2160kg/a，折合人民币约（按锌10元/kg计），年可回收21600元。

5结语

综上所述，与传统处理工艺相比，膜分离技术应用于电镀废水处理中能够降低废水排放量，提高资源利用率、污水排放量少、设备自动化程度高，提高企业的生产效率。这就表明了膜分离工艺既满足了生产工艺用水需求，又回收了重金属，基本实现了废水的零排放处理，取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 张国威，膜分离技术在电镀废水零排放上的应用[J].中国环保产业，2009.06

[2] 关耀昌，膜分离技术在镀镍废水处理中的应用[J].电镀与涂饰，2010.06

[3] 刘济阳等，膜分离技术处理电镀废水的研究及应用前景[J].污染防治技术，2009.03

[4] 谢辉玲等，膜分离技术在重金属废水处理中的应用[J].化学与生物工程， 2005.05

篇9

【关键词】铬上镀铬；阶梯式给电；结合力

1.前言

镀铬具有很高的化学稳定性、硬度高、耐磨性优良等特点，常作防护装饰性镀层和机械性镀层应用于工业领域，但镀铬生产过程中（特别是镀硬铬）常因为下述原因需要进行镀铬返修。

（1）镀铬时由于某种原因暂时停电，此时需要修复镀铬。

（2）有些镀铬件由于足寸不足，需复镀铬。

（3）某些大型零件修复性镀铬或由于镀层较厚，连续电镀72h以上，设备和槽液难以承受，需要分两次镀或换槽镀。

（4）某些零件镀铬后尺寸超差，磨削加工后需修复镀铬等。

实现铬上镀铬并非易事，因为铬镀层具有很强的钝化能力，在大气和许多水溶液中，其表面很快生成一层薄而致密的氧化膜，在这样一层导电性不良的氧化膜上直接镀铬，很难得到结合良好的镀铬层。有时甚至根本镀不上，要达到铬上镀铬结合牢固的目的，就必须针对铬层的特性，采取有效的工艺措施，合理控制参数，才能有效解决铬上镀铬的问题。

1.1铝及铝合金镀铬存在的难点

我厂对于铝及铝合金镀铬具有较长的生产历史，有着完善的技术指导体系，有着经验丰富的操作者和不断壮大的工艺技术队伍，也在这个过程中积累了丰富的操作经验，但由于铝及铝合金本身具有特殊性.在其表面电镀比较困难，经常发生铬层结合力差，易起皮、起泡、针孔等缺陷，主要基于铝材本身以下几点原因：

（1）铝的标准电位很负（ω0=-1.67V），当零件浸入槽液中，立即与电位较正的金属发生置换反应，产生疏松的接触镀层。

（2）铝的化学性质活泼，与氧的亲合力很强，极易生成A12O3薄膜，除去旧氧化膜后，表面又会很快生成一层新的氧化膜。

（3）铝是典型的两性金属，在酸、碱溶液中都易溶解，基体易腐蚀。在电镀槽液中，也会因为铝的溶解污染电镀溶液。

（4）铝的线膨胀系数比大多数金属都大，在电镀过程中。基体与镀层间易产生内应力，影响结合力，特别当温度发生变化时，镀层就易产生裂纹、起泡等缺陷。

（5）铝合金中若含有Cu、Si、Mn等元素。处理不好，对镀层结合力影响很大。

1.2解决措施

通过镀铬零件的实际生产跟踪，数据积累和理论分析，摸索影响铬层质量的主要因素，并通过理化分析，结合力检查，硬度检查等方法检测铬层主要性能指标，保证铝及铝合金镀铬返修质量。

2.工艺操作与维护

铬镀层种类很多，铬上镀铬按镀液组分以及操作条件的不同，可分为镀硬铬和装饰性镀铬，不管哪种类型的镀铬，均可采用“阶梯式给电法”实现铬上镀铬，即首先将镀铬件作阳极（如果件表面有油污，应先采用常规除油方法除去油污，再进行阳极处理），通电进行阳极浸蚀处理，然后再将镀铬件转为阴极，以小电流密度对其进行阳极活化处理，最后再逐步升高电流密度至正常电流密度电镀至规定厚度。

工艺流程：有机溶剂除油D化学除油D流动热水洗D流动冷水洗D装挂（可在溶剂除油前进行）D第一次腐蚀D流动冷水洗D第一次活化腐蚀镀镍D流动冷水洗D第二次腐蚀D流动冷水洗D第二次活化腐蚀镀镍D流动冷水洗D第三次腐蚀D流动冷水洗D镀铬―回收槽洗―流动冷水洗D拆卸D流动热水洗D吹干D检验。

2.1阳极浸蚀处理

阳极浸蚀处理的目的：一是利用铬层作为阳极时的电化学作用使致密的氧化膜（也称钝化膜）溶解，即Cr2O3 +4H2O-6eCr2O72++8H，从而除去镀铬层表面的氧化膜，出铬金属晶格；二是通过电化学作用溶解掉部分基体铬层即Cr-3eCr3+ ，造成铬层表面微观粗糙不平，进而提高铬上镀铬层的结合力，操作时主要是控制好浸蚀时间和阳极电流密度，浸蚀时问过短，铬层表面活化不够.难以获得结台力良好的铬上镀铬层；时间过长，零件易产生过腐蚀阳极电流密度过低，铬层表面活化不彻底，难以镀上铬层；电流密度过大，基体铬层易产生过腐蚀，使镀层变粗糙。经生产验证，阳极电流密度控制在20～40A/dm2，浸蚀时间控制在10～30s，处理温度控制在50～55℃ 为宜。

2.2阶梯式给电法镀铬

镀铬件经过阳极浸蚀处理后，其表面呈活化状态，但活化态铬在强氧化性溶液中，又会立即生成一层新的薄层氧化膜。镀铬时不能按常规镀铬采用冲击电流，也不能立即采用正常电流密度电镀，否则镀层结台力不好，必须采用“阶梯式给电法”电镀，其操作步骤如下：

（1）先用小电流密度（DA=2～4A/dm2）进行阴极活化处理，这是铬上镀铬成败的关键；当阴极电流密度小于金属析出的最低Dk（小于5A/dm2）时，工件表面仅有氢析出，即2H-2eH2，生成的初生态氢原子具有很强的还原能力，使铬层表面生成的簿而致密的氧化膜还原成金属铬（Cr2O3 +3H22Cr-+3H2O），使工件处于活化状态，注意控制阴极活化处理时间，一般控制在1～2min为宜.时间过长会使原有镀铬层发黑，导致结合力下降。

（2）逐步升高阴极电流密度DA至正常电流密度进行电镀，升压时间控制在1～2min为宜.然后按正常电流密度DA电镀至规定时间，正常镀铬过程中，要按镀铬工艺规范控制好电流密度、镀液成分、镀液温度、电镀时问、阴阳极面积比、镀液中有害杂质等主要因素，同时还要注意挂具接触导电是否良好、辅助阳极和保护性阴极安装位置是否正确、电源波形是否符台要求等，这都是获得高质量铬上镀铬层的根本保证。

3.镀层性能表征

在铝合金镀铬工艺中，根据产品的使用情况与要求，主要注重镀层界面结合力的情况测试。

结合力测试方法：

从目前国内对镀硬铬所制定的检测标准来看，一般采用弯曲法、加热法、磨削法，都是对基体金属材料为钢件或铜合金件而言，但对铝合金及铝合金为基体材料的，国内尚未有明确的规定。为了找到适合生产过程检测铝和铝合金结合力的方法，我们将2#原件进行解剖，并参照现行航标（HB5401-92）和美国联邦标准（QQ-C-320B），对钢件检测结合力的方法，与国产铝合金试件进行弯曲法、加热法、磨削法对比试验，以期得到适合于铝合金铬层结合力的检测方法。

（1）弯曲法：将镀有铬层的金属试件沿一直径等于板材厚度的轴反复弯曲1800；或是将试样夹入虎钳内进行弯曲，直至基体断裂，用5倍放大镜检查断裂，镀层与基体基本不分离。

结论：弯曲法检查1#、2#件结合力相当。

（2）加热法：将试样加热到190℃，保温1h，然后在冷水中骤冷，用目视方法检查，镀层不起泡、不脱落。

结论：用加热法检查结合力，结合力良好。

但由于铝合金7075T73状态，时效温度1073℃左右和1773℃左右，加热温度超过其时效温度，所以在生产过程中的检验，不应采用此法。

（3）磨削法：进行正常磨加工，在磨削加工后镀层应无起皮、脱落即认为铬镀层结合力合格。

结论：试件镀铬后用磨削法检查结合力，镀层无起皮、脱落现象，结合力良好。

4.结语

采用“阶梯式给电法”能获得结台力良好的铬上镀铬层.在实际生产过程中，严格遵守操作规程，精心操作，就能很好的解决铬上镀铬的问题。

【参考文献】

[1]电镀工艺学，北京化学工业出版社.

[2]现代表面技术.机械工业出版社，2003：123～132.

[3]电镀工艺学.天津科学技术出版社，1985：5～10.

篇10

关键词：电镀污泥 铜 回收利用 资源化

据不完全统计，我国约有电镀厂1万余家，年排电镀废水约40亿 m3 [1]。电镀厂大都规模较小且分散，技术相对落后，绝大部分以镀铜、锌、镍和铬为主[2]。目前处理电镀废水多采用化学沉淀法[3]，因此在处理过程中会产生大量含Cu等重金属的混合污泥。这种混合污泥含有多种金属成分，性质复杂，是国内外公认的公害之一。若将电镀污泥作为一种廉价的二次可再生资源，回收其中含有较高浓度的铜，不仅可以缓解环境污染，实现清洁生产，而且将具有显著的生态和经济效益。因此，研究含铜污泥的资源化及铜的回用等综合利用技术对我国实现可持续发展将具有深远的现实意义。

1 电镀污泥中回收铜的主要工艺流程和技术

1.1 回收铜的一般过程

1.1.1 铜的浸出

污泥经过一定的预处理后，采用氨水﹑硫酸或硫酸铁浸出污泥中的铜。氨水浸出选择性好，但氨水具有刺激性气味，对浸出装置密封性要求较高。当NH3的浓度大于18%时，氨水的挥发较多，将造成氨水的损失及操作环境的恶化[4]；硫酸浸出[5，6]反应时间较短，效率较高，但硫酸具有较强的腐蚀性，对反应器防腐要求较高；硫酸铁的浸出效率更高[7]，但反应时间较长，因此需要更大的反应器容积。采取哪种浸出方式要根据污泥的性质来确定。

1.1.2 分离提纯浸出液中的铜

利用各种技术把浸出液中的铜分离提取出来，从而以金属铜或铜盐的形式回收。

1.2 铜的主要回收利用技术

根据对铜的回用程度，电镀含铜污泥治理与综合利用的方法可分为三类。

（1）使电镀含铜污泥稳定化，使其对环境的危害降到最低，而不回收其中的金属铜。主要采用固化剂固化、稳定电镀污泥后，再进行填埋、填海或堆放处理。

（2）对电镀含铜污泥进行综合利用，即采用一系列的处理措施，把电镀含铜污泥加工成建筑材料﹑改性塑料﹑鞣革剂等工业材料[8]。

（3）采用多种物理及化学处理方法，把污泥中的铜提取出来最终以金属铜或铜盐的形式进行回收，实现电镀污泥的资源化利用。

2 电镀污泥资源化利用技术

2.1 电镀污泥焚烧固化填埋处理技术

此技术采用一系列手段来处理电镀污泥，使其中的重金属不再对环境产生污染，对含大量重金属的电镀污泥处理十分有效。主要优点有：设备和工艺简单；投资、动力消耗和运行费用都比较低，固化剂水泥和其他添加剂价廉易得；操作条件简单，常温下即可进行；固化体强度高、长期稳定性好；对受热和风化也有较强的抵抗力，因而对控制电镀污泥的污染简单而有效。但未能回用其中的重金属造成资源的浪费[9]。

2.2 制作工业复合材料

2.2.1 铁氧化体法综合利用技术

电镀污泥多是电镀废水经铁盐处理产生的絮凝产物，一般含有大量的铁离子，实践证明，通过适当的技术可以使其转变为复合铁氧化体。在生成复合铁氧化体[10]的过程中，几乎所有重金属离子都进入铁氧化体晶格内而被固化，其中铁离子以及其他多种金属离子以离子键作用被束缚在反尖晶石面形立方结构的四氧化三铁晶格节点上[6]，在pH 3～10范围内很难复溶，从而消除污染。铁氧化体固化产物稳定、且具磁性，可用作磁性材料，同时也易于分离、产物可进一步加工[11，12]，是档次较高的综合利用产品，而且处理方法简单，可以实现无害化与综合利用的统一，比传统的固化和填埋处置等方法要合理，效益要高。

2.2.2 制作建筑材料﹑改性塑料﹑鞣革剂等工业材料

这种方法适用于各种电镀污泥的处理，污泥消耗量大，经济效益较明显。上海闸北区环保综合厂建设了年处理电镀污泥1200 t的生产线，进行多年的工业化生产，效果良好[13]。

2.3 以金属铜或铜盐形式回收铜

2.3.1 湿法冶金回收重金属技术

湿法冶金回收重金属，能从多种组分的电镀污泥中回收铜﹑镍﹑锌等重金属，资源回收层次比较高，处理效果较稳定。工艺过程主要包括浸出、置换、净化、制取硫酸镍和固化 [14] 。采用本工艺可以得到品位在90%以上的海绵铜粉，铜的回收率达95%。但该技术采用置换方式来回收铜，置换效率低，费用偏高，且对铬未能有效回收，有一定的局限性。

2.3.2 离子交换膜法

一般采用液膜来进行回收。液膜包括无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀污泥浸出液时，流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子，然后在液膜内扩散，在膜内界面上解络。重金属离子进入膜内相得到富集，流动载体返回膜外相界面，如此过程不断进行，废水得到净化，重金属得到回收利用。

膜分离法的优点：能量转化率高，装置简单，操作容易，易控制、分离效率高。但投资大，运行费用高，薄膜的寿命短，比较容易堵塞，操作管理烦琐，处理成本比较昂贵[15]。

2.3.3 溶剂萃取法

20世纪70年代，瑞典提出了 H-MAR与Am-MAR“浸出-溶剂萃取”工艺，使电镀污泥中铜﹑锌﹑镍的回收率达到了70%，并已形成工业规模。美国在此工艺的基础上进行改进，使铜﹑镍的回收率达到90%以上。我国祝万鹏等[16]在此基础上又进行了改进，首先将含铜的电镀污泥经氨水浸出，绝大部分铁和铬被抑制在浸出余渣中。然后将氨体系料液转变为硫酸体系料液再进行萃取，经萃取和反萃取后可以得到铜的回收产物，其中产生的金属沉渣可以加入硫酸进行调配后再循环。工艺流程如图1所示。

采用N510-煤油-H2SO4四级逆流萃取工艺可使铜的回收率达99%，而共存的镍和锌损失几乎为零。铜在此工艺过程中以化学试剂CuSO45H2O或电解高纯铜的型体回收，初步经济分析表明，其产值抵消日常的运行费用，还具有较高的经济效益。整个工艺过程较简单，循环运行，基本不产生二次污染，环境效益显著[16]。

但萃取法操作过程和设备较复杂，成本较高，工艺有待于进一步优化。

2.3.4 氢还原分离技术

在高压釜中氢还原分离制取铜、镍金属粉是比较成熟的技术，20世纪50年代以来，在工业上用氢气还原生产铜、镍和钴等金属，取得了显著的经济效益和社会效益。此法可分离回收电镀污泥氨浸产物中的铜、镍、锌等有价金属。对氨浸产物进行培烧、酸溶处理后，进而氢还原分离出铜粉，然后在酸性溶液中氢还原提取镍粉，最后沉淀回收氢还原尾液中的锌。有价金属的回收率达98%～99%。它可以在液相体系、浆料体系通过各种工艺条件的变化分离和生产各种类型(粗、细、超细)的、各类型体(单一、复合)的金属粉末和金属包复材料。与其他分离方法相比，湿法氢还原方法流程简单，设备投资少，操作方便，产品质量好，产值较高，可以针对不同需要改变生产条件，获得不同纯度、不同粒度的铜、镍产品。此外，过程不封闭，不存在杂质积累问题，排放的尾液中的主要重金属离子含量均

控制在极低的范围内，基本不污染环境，具有良好的环境和经济效益[17]。

2.3.5 肼(N2H4)还原技术回收金属铜

肼（N2H4）是一种广泛运用的还原剂，用肼作为生产高精度金属、金属-玻璃膜、金属水溶胶和非电镀金属板的还原剂具有良好的效果，在Ducamp-Sanguesa作的一项研究中表明，肼以[Pd（NH3）4]2+的形式作还原剂，在乙烯-乙二醇中，在-9～20 ℃下会形成单分散性球状钯颗粒[18]，在还原铜的过程中也有同样的现象发生。Degen 等[19]发现，在还原铜的过程中围绕肼有一系列重要的反应：

4OH­- + N2H4 = N2 + 4H2O + 4e- E0 = 1.17 V

通过下面的反应，肼可以很有效地把铜离子还原为金属铜：

2Cu2+ + N2H4 2Cu + N2 +4H+

肼还可以和浸取液中的溶解氧发生如下反应：

N2H4 + O2 N2 + 2H2O

肼在酸性或碱性条件下也会发生自身的氧化还原反应：

3N2H4 N2 + 4NH3

通过上述反应可知，可以很容易利用肼把浸出液中的铜离子还原为金属铜。通过去除反应器里的氧，可以防止铜离子和氨水的螯合反应发生，而剩余的肼可以通过向反应器通气吹脱去除[20]。由于铜离子很迅速地转变为金属态，因此对金属态颗粒存在的数量有很严格的限制。pH是最重要的影响因素，为了达到较高的回收效率，应该保持系统pH稳定在11以上。

2.3.6 煅烧酸溶法

Jitka Jandova等[21]研究发现，对含铜污泥进行酸溶、煅烧、再酸溶，最后以铜盐的形式回收，是一种简便可行的方法。在高温煅烧过程中，大部分杂质，如铁、锌、铝、镍、硅等转变成溶解缓慢的氧化物，从而使铜在接下来的过程中得以分离，最终以Cu4(SO4)6H2O盐的形式回收。主要工艺流程如图2所示。

这种方法流程简单，不需要添加别的试剂，具有较强的经济性和简便性，但回收得到的铜盐含杂质较多，工艺有待进一步优化。

3 结语及展望

电镀污泥资源化及综合利用技术在我国尚处于起步阶段。目前制约大规模应用的主要问题是电镀污泥中铜的浸出效率还比较低；而浸取效率和污泥中铜的型体密切相关，对污泥中铜的型体技术研究有待深化；一些先进的综合回收利用技术还处于实验室阶段，还达不到大规模生产的阶段，其中膜法和溶剂萃取法具有回收效率高、选择性好等优点必将取得进一步的发展。

理论及实践表明，实现电镀污泥资源化管理及利用，对实现经济社会的可持续发展将具有深远的现实意义，电镀污泥资源化及综合利用技术必将得到长足发展，在未来的经济发展中将会逐渐显示出良好的应用前景。

参考文献

1 黄瑞光.五十年来我国电镀废水治理的回顾.电镀与精饰，2000，20（2）：6～9

2 祝万鹏，杨志华.溶剂萃取法回收电镀污泥中的有价金属.给水排水，1995，(12)：16～18

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