[发明专利]一种硝酸退镀液循环再利用系统及方法

说明书

本发明提供了一种硝酸退镀液循环再利用系统及方法，包括退渡槽；退镀液储罐；浓硫酸储罐；冷冻结晶装置；第一固液分离装置；蒸馏装置；冷凝器；馏出液存储罐；溶解槽；第一电解装置；置换装置；第二固液分离装置；第二电解装置。本发明中，首先通过向退镀液中加入浓硫酸，使得其中的硝酸盐转化为硫酸盐，然后降温使硫酸盐析出，实现固液分离，分离后的溶液经过蒸馏与冷却，获得纯净的硝酸溶液，固液分离得到的晶体溶解后进行电解，使单质铜析出，再通过镍置换法出去溶液中的杂质金属离子，然后进行二次电解，获得单质镍，从而实现了退镀液中的硝酸、铜与镍的回收利用，实现了对退镀液的无害化处理。

技术领域

本发明涉及硝酸退镀液循环设备技术领域，具体的说是一种硝酸退镀液循环再利用系统及方法。

背景技术

硝酸退镀液主要存在于PCB和电镀行业，硝酸退镀液是指用硝酸溶解电镀挂具上的镀层、以及用硝酸溶解电镀不良品上的镀层产生的退镀废液。

电镀挂具是电镀用的挂载工具和导电工具，在浸入各种电镀液、化学镀液的过程中，沉积了如铜、镍等金属镀层，当达到一定厚度时，需要退镀。当产生不良镀层时，导致镀件报废，也往往需要先将不良镀件上的镀层剥除，即退镀，然后重新返回做二次加工。电镀挂具和基材一般也主要是铁、不锈钢、铝质材质，使用硝酸可一次性对挂具或不良镀件表面的铜层、镍层剥除，同时硝酸在铁、不锈钢、铝质材质表面钝化，不会损伤挂具或基材，因此目前广泛采用硝酸退镀。当硝酸退镀液使用一段频次后，硝酸铜、硝酸镍浓度逐渐升高，从而抑制铜、镍在硝酸中的溶解速度，当速度不不能满足生产时，更换新鲜的硝酸退镀液。退镀工序产生的退镀废液，含有大量重金属(铜和镍)和总氮(硝酸根)，若不妥善处理，将会严重危害生态环境。

目前硝酸退镀废液的处理方法主要有酸碱中和沉淀法与电解法。中酸碱中和沉淀法只能去除废液中的重金属，缺点是产生的废水含有高浓度的硝酸根离子无法去除，总氮依然超标。电解法可将退镀废液中的铜在电解槽阴极极板表面析出，回收铜板。缺点是废液中的镍、以及其他杂质金属不能在酸析条件下电解析出，电解后的硝酸退镀液回用时剥镍效果差，回用率不高，回用意义不大。

方法内容

根据以上现有技术的不足，本发明提出了一种废硝酸处理用真空蒸馏设备及方法，能够实现对退镀液中的铜、镍及硝酸的回收再利用。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现：

作为本发明的第一个方面，提供了一种硝酸退镀液循环再利用系统，包括

退渡槽；

退镀液储罐，用于承接所述退渡槽输出的退镀液；

浓硫酸储罐，用于向所述退镀液储罐中提供预设量的浓硫酸，以将退镀液中的硝酸盐转换为硫酸盐和游离硝酸；

冷冻结晶装置，用于对添加浓硫酸后的退镀液进行降温，以使硫酸盐结晶析出；

第一固液分离装置，用于使硫酸盐结晶与游离硝酸分离，获得硫酸盐晶体与硝酸溶液；

蒸馏装置，用于蒸馏所述第一固液分离装置得到的硝酸溶液；

冷凝器，所述冷凝器的入口连接至所述蒸馏装置的出口，用于收集蒸馏装置输出的硝酸蒸汽；

馏出液存储罐，用于收集所述冷凝器输出的馏出液；

溶解槽，用于溶解所述第一固液分离装置得到的硫酸盐晶体，获得硫酸盐溶液；

第一电解装置，用于电解所述溶解槽输出的硫酸盐溶液中的硫酸铜；

置换装置，用于向所述第一电解装置输出的溶液中加入固态镍以置换溶液中的杂质金属离子，并得到硫酸镍溶液与杂质固态金属；

第二固液分离装置，用于使硫酸镍溶液与杂质固态金属分离；