含镍废液中镍的萃取及综合利用

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1、含镍废液中镍的萃取及综合利用学院：专业：姓名：学号：14含镍废液中镍的萃取及综合利用摘　要:利用二-(2-乙基己基)磷酸作为萃取剂萃取含镍废液中的镍，萃余液用硫酸反萃取，生产工业级硫酸镍，达到治理环境，废物利用的目的。关键词：镍；废水处理；萃取；P204；硫酸镍1.概述镍位于元素周期表中第VIII族，是金属元素钴族中的一个元素，原子序数为28，原子量为58.69，密度为8.9g/cm3，熔点为1455°C。镍在常温常压下是银白色的金属，质地坚硬，耐磨擦，有可塑性，是热和电的良导体。镍不溶于水，易溶于稀硝酸、盐酸和硫酸溶液，不溶于氨水溶液。镍能与很多有机配位基形

2、成稳定的化合物，又能与自然界中的无机配位基形成化合物，在厌氧微生物存在的条件下，硫化物可制约镍的可溶性。在正常条件下，镍一般以0价和二价氧化状态存在，但这并非属一般情况。在水溶液中，一价、三价、四价的镍很不稳定。镍在化学性质和生物化学性质方面与铁、钴元素十分相似。它可以置换其他活性位上的重金属，尤其是可以与起辅酶作用的金属发生置换反应，致使有机金属化合物的活性减弱。镍是一种相当丰富的元素，在地壳中约占0.018%，排第三位。镍主要存在于火成岩中，其含量接近100ppm。镍普遍存在于自然环境中。在各类岩石中，镍的含量变化相当大，镍矿主要发育在砖红壤区，镍的氧化物

3、矿的采掘方法大多为露天开采，镍的硫化物矿都采用地下采掘，矿体中主要是硫化物和砷化物。与其它微量元素一样，土壤中固体状态的镍可以以多种化学形态存在，可存在于交换位，吸附位上，也可吸持在铁铝氧化物上，也可固定在粘土矿物的晶格里，有时还可以固定在有机残留物的微生物内。土壤中水溶液状态的镍可以以无机状态存在，也可与有机配位基或无机配位基合成络合物。目前，一般采用不同的合适的化学试剂以连续提取的方法，从化学的角度来区分固态金属的形态[3]。镍普遍存在于土壤环境中，因而镍是植物组织的正常组分。1965年Vanselow报道，野生植物和自然植被中镍的含量范围是0.05~5.

4、0ppm（干燥组分中）。美国的Connor等人在1975年报道，美国2000个野生植物及自然植被中镍的浓度均值大约在0.20~4.5ppm。1979年Cottenie等人报道，正常生长的植物中镍的浓度范围从微量至8ppm左右。14有关镍对高等植物的生物功能缺乏全面的研究和结论，但人们已经发现，适量的镍有利于植物的生长。某些松树最佳生长条件似乎需要镍；某些“累积镍”的Alyssum类植物液需要镍。种种实例表明，尽管人们在镍对植物的生物功能方面尚没有得出明确的结论，但适量的镍在植物生长中所起的作用已为人们所肯定。通常，植物组织中镍的浓度超过50ppm时（干燥组分重

5、量），植物会受到过剩镍的损害，并出现中毒症状。植物对镍元素的敏感度是相对分散的。有人报道，在营养液中植物镍的中毒含量范围从低于1ppm到高于300ppm不等，主要取决于植物类型。由镍的过剩引发的毒性反应主要由两部分组成：①因缺铁引起的褪绿病；②金属本身特有的反应。典型症状是叶片发黄后出现植物叶片坏死，其他症状是阻碍植物的发芽和抑制根茎的生长，部分植物畸形，出现异常斑点。最严重的也可导致整株坏死。目前已经确认镍是致癌物质，镍污染的环境对人体健康可造成危害，当镍通过生物链进入人体后有可能在动物身上引起肿瘤，肺部可逐渐硬化。此外，皮肤接触铜、镍还可引起皮肤过敏和溃疡

6、等症状，在接触高浓度铜、镍化合物时可发生皮肤坏死。镍矿石燃料燃烧排放的镍可能引起环境中镍的重新分布，因此，在研究土壤中镍元素时，对工业排放的镍应引起足够的重视。镍是贵重的有色金属，其良好的韧性和延展性，高度磨光和好的耐腐蚀性能，足够的机械强度，使它成为重要的战略原料。纯镍可用于镀镍，以对金属和非金属表面进行装饰、防护及获取某些新性能等；镍盐有优良的导电性，用于电镀时的电解质；镍粉可作为延性相增韧陶瓷，综合陶瓷与金属两种材料的优异特性于一体，充分发挥材料特性；镍基高温合金是飞机喷气发动机涡轮盘、叶片及其它构件不可或缺的材料，是Ni-Cd、Ni-H电池、硬质合金的

7、重要原料，是奥氏体不锈钢、超高强度结构钢的重要组元，也是电沉积、化学镀镍以及常规镍合金电镀的重要原料。镍不仅以金属态大量使用，而且以化合物态广泛应用于国民经济的各个领域镍和铬一样,也是一种致癌物质。我国工业卫生设计标准规定:地面水中镍的最高允许浓度为0.5mg·L-1;生活饮用水中0.1mg·L-1。含镍废水的治理已得到人们的普遍重视,各种治理方法应运而生,目前常用的有离子交换法,活性炭吸附法,电解法,化学沉淀法。前两种处理效果好,但价格昂贵,后两种方法出水水质较差,还有二次污染问题。本文采用腐植酸树脂处理含镍废水,具有原料来源广,制作工艺简单,价格低廉,净化

8、效果好,不产生二次污染等优点。14电镀