Обработка отходов после химического никелирования

Какие варианты утилизации электролитов химического никелирования есть у современного покрытчика? Майкл Алексинас из компании Metal Chem описывает существующую на сегодняшний день технологию.

Обработка отходов химического никелирования — это большая проблема для покрытчиков еще со времен принятия Закона о чистой воде в 1977 году (да, больше 40 лет назад). К счастью, в этой области были достигнуты определенные успехи, и появилось множество вариантов. В зависимости от размера вашей компании некоторые методы будут более целесообразны, чем другие.

Рассмотрим имеющиеся варианты.

• Осаждение гидроксида. Осаждение гидроксида никеля (Ni(OH)2) с повышением pH — один из типичных методов обработки никеля в ваннах химического никелирования. Однако успешная обработка для снижения концентрации ионов никеля будет зависеть от типа присутствующих хелатов. В некоторых случаях дополнительное использование извести может снизить концентрацию никеля до 5,0 м.д. Стоимость такой обработки считается относительно высокой из-за образования большого количества шлама.
• Каталитическое разложение. Другой метод — это разложение. Это низкозатратная процедура обработки отходов, при которой образуется относительно небольшой объем шлама в отдельном резервуаре. Как правило, отработанный раствор химического никелирования направляется в конический резервуар, оснащенный источником тепла и устройством перемешивания. Температура поддерживается на уровне 160-165°F при pH 8,0-8,5, а разложение начинается после добавления разбавленного раствора палладия или частиц никеля. Шлам очень плотный и удобообрабатываемый, содержит 80-85% твердых частиц, которые легко можно переработать.
• Электролитическое осаждение. Растворы химического никелирования также можно эффективно обработать, используя электролитические методы. Для оптимального процесса электролитического восстановления требуется определенное соотношение анода/катода. Длительность процесса может варьироваться в зависимости от состава электролита химического никелирования. Восстановленный таким образом металлический никель можно повторно использовать, а надосадочная жидкость проходит через ионообменный процесс для окончательной очисти. Стоимость этого метода, обусловленная продолжительностью и необходимым оборудованием, находится в среднем диапазоне.
• Управляемое осаждение. Этот процесс предполагает простое осаждение никель-фосфорного сплава на стальной вате или другом материале с высокой удельной поверхностью. Это экономичный метод, поскольку шлам не образуется, а процедуру можно выполнять в имеющемся резервуаре. Как правило, pH состава доводят до 6,5-9,0, раствор нагревается до 180-195°F и в ванну добавляется специальный стабилизированный раствор гипофосфита натрия. Реакция завершается через 3 — 6 часов в зависимости от состава и срока службы раствора.
• Ионный обмен. Более современные хелатообразующие смолы можно использовать для отработанных электролитов химического никелирования, также промывных вод. Селективность ионообменной смолы зависит от концентрации металлического никеля, наличия других ионных соединений, скорости потока и рабочего значения pH. Учитывая эти факторы, для выбора подходящего типа смолы необходимы лабораторные испытания. Суммарные расходы могут быть высокими из-за стоимости смолы и самой колонки. Обычно смолы можно использовать для промывных вод на этапе очистки после процедур обработки отходов.
• Новейшие технологии. Следует отметить, что выбор состава для химического никелирования также может оказать существенное влияние на общую стоимость обработки отходов. Более новые электролиты с более длительным сроком службы могут значительно сократить суммарные расходы на обработку отходов. Это может быть особенно актуально, если ваш процесс предполагает нанесение покрытий на алюминий. И наконец, в дальнейшем может потребоваться удаление фосфора и хелатов. Современные исследования также показали эффективные способы удаления этих компонентов. Некоторые из них включают окисление фосфитов до фосфатов и использование перманганата калия для расщепления карбоновых кислот на углекислый газ и воду. Работа в этих областях продолжается.

В заключение, обработку отходов химического никелирования можно выполнять разными способами. Выбор процедуры в каждом конкретном случае зависит от количества отходов, возможности обработки шлама, доступных производственных площадей и стоимости. Все эти факторы необходимо учитывать при выборе оптимальной процедуры для ваших конкретных потребностей.