ICS 13.030.20 CCS Z 05
GP
中华人民共和国国家标准
GB/T41959—2022
含镍电镀污泥处理处置方法
Treatment and disposal methods for nickel-containing electroplating sludge
2023-07-01实施
2022-12-30发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T 41959—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国石油和化学工业联合会提出。 本文件由全国废弃化学品处置标准化技术委员会（SAC/TC294)归口。 本文件起草单位：东华理工大学、广州市环境保护技术有限公司、深圳市环保科技集团股份有限公
司、广东金宇环境科技有限公司、蓝保（厦门)水处理科技有限公司、中海油天津化工研究设计院有限公司、格林美股份有限公司、深圳慧欣环境技术有限公司、广东同畅环境科技有限公司、山东清博生态材料综合利用有限公司、浙江绿野净水剂科技股份有限公司。
本文件主要起草人：刘峙、梁展星、温炎楽、周济、陈荔英、弓创周、魏琼、陈礼华、庞流、王华通、 潘耀晶、戴荧、彭长武、李均、王培、王长福、安晓英、丁灵。
- GB/T 41959—2022
含镍电镀污泥处理处置方法
1范围
本文件规定了含镍电镀污泥的处理处置方法及环境保护要求。 本文件适用于含镍电镀污泥的处理处置。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB5085.3—2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别 GB5085.7危险废物鉴别标准通则 GB18599一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准 GB/T21933.1镍铁镍含量的测定丁二酮重量法 GB/T38066电镀污泥处理处置分类 HG/T2824工业硫酸镍 HJ702固体废物汞、砷、硒、铋、的测定微波消解/原子荧光法 HJ781 固体废物22种金属元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法 YS/T252.5高镍毓化学分析方法硫量的测定燃烧-中和滴定法 YS/T632 2黑铜 YS/T921 冰铜
3 术语和定义
GB/T38066界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
含镍电镀污泥 nickel-containing electroplating sludge 电镀行业废液（水)处理过程中形成的含镍化合物的污泥。
3.2
酸浸法 acidleachingprocess 用无机酸将污泥中目标金属浸出，转移到液相中，再通过固液分离，富集、纯化溶液中的目标金属，
以化合物的形式回收金属。
4处理处置方法
4.1固化稳定化法 4.1.1适用范围
含镍电镀污泥中镍含量小于0.5%。
1 GB/T41959—2022
4.1.2方法提要
在含镍电镀污泥中加入固化剂（水泥、石灰、大型包胶、粉煤灰等），通过水化反应，生成的各类胶凝
性物质能够吸附、包裹和沉淀电镀污泥中的重金属离子，使含镍污泥pH升高，促使污泥中的重金属离子生成难溶于水的碳酸盐和氢氧化物等，有害重金属离子固定在水泥基体的晶格中，实现含镍电镀污泥固化稳定化。 4.1.3工艺流程
按一定配比将固化剂和含水率80%左右的含镍电镀污泥放人搅拌器中，经过充分搅拌混合后，将两者的混合物取出，经模具成型或者自然成型后进行养护，形成有害成分不易浸出的稳定固化体。固化稳定化法工艺流程见图1。
固化剂 . 揽拌
含镍电镀污泥
固化成型
养护
固化体
图1 固化稳定化法工艺流程
4.1.4主要设备
混料搅拌器、成型模具、养护设备等。
4.1.5控制条件
工艺控制参数如下：
搅拌温度、压力：常温、常压；搅拌器转速：20r/min~60r/min; pH:9~<14; 养护时间：不小于5d。
4.1.6处理结果
固化体按GB5085.3一2007的方法进行浸出毒性鉴别，浸出液中危害成分含量应不大于GB5085.3一 2007第3章表1中所列的浓度限值。 4.2 等离子体法 4.2.1 适用范围
含镍电镀污泥中镍含量（质量分数）小于0.5%。 4.2.2方法提要
利用等离子火炬，在缺氧状态下，在等离子气化炉中，含镍电镀污泥在等离子和高温作用下大分子的有机成分分解成氢、一氧化碳、甲烷等可燃气体，无机成分再经高温下熔融形成熔浆，冷却后成玻璃体情性残渣。 4.2.3工艺流程
将含镍电镀污泥送人烘干炉中，干燥除去水分后，进人烧结炉，控制烧结温度120℃～600℃，使干
2 GB/T41959—2022
燥物料受热释放挥发组分；接着在高温炉中，焦炭和一氧化碳进行氧化燃烧，产生大量热量，使部分有机成分在高温下发生裂解反应；然后在等离子气化炉中，温度900℃～1300℃下，焦炭与水蒸气和二氧化碳发生还原反应以及难分解有机物发生的裂解反应，产生氢气、一氧化碳和甲烷等小分子可燃气体，在等离子气化炉底部燃烧，产生大量热量，维持气化炉底部温度在1450℃～1600℃，将物料熔融形成熔浆，排出冷却后形成有害成分不易浸出的稳定态玻璃体，可作为砂石骨料或加工成岩棉产品的原料。 等离子体法工艺流程见图2。
尾气处理系统
焦炭
稳定态玻璃体
烧结
含镍电镀污泥
烘干
燃烧
熔融
冷却
图2等离子体法工艺流程
4.2.4主要设备
烘干炉、烧结炉、高温炉、等离子体气化炉、尾气处理系统等。 4.2.5控制条件
工艺控制参数如下：
烘干炉：常压，温度50℃~120℃；烧结炉：常压，烧结温度120℃～600℃，反应时间1h~3h；
-
一高温炉：氧化反应温度600℃～900℃，反应时间1h～3h；一等离子体气化炉：还原反应温度900℃～1300℃，熔融温度1450℃~1600℃，反应时间
1h~3h。
4.2.6处理结果
稳定态玻璃体按GB5085.3--2007的方法进行浸出毒性鉴别，浸出液中危害成分含量应不大于 GB5085.3一2007第3章表1中所列的浓度限值。 4.3火法回收法 4.3.1适用范围
含镍电镀污泥中有回收价值的镍含量（质量分数）不小于2%。
4.3.2 高温还原熔炼法
4.3.2.1方法提要
在工业窑炉中，高温下煤和水发生反应，产生的一氧化碳和氢气将含镍电镀污泥中金属元素进行高温还原，生成金属合金。 4.3.2.2工艺流程
将含镍电镀污泥加入到烘干炉中，烘干至含水率（质量分数)达到55%左右后，将其和煤、石英粉按
一定比例混合加人到烧结炉中，常压下，在800℃～900℃烧结后，加人到高温窑炉中，补加一定量焦
3 GB/T41959—2022
炭、石英粉和铁粉，冶炼温度1100℃～1600℃，冶炼时间1.5h～2.0h，经还原处理后得到的镍铁合金，用于进行冶炼镍铁。高温还原熔炼法工艺流程见图3。
尾气处理系统
焦炭、石英粉、
煤、石英粉
铁粉
烘干
高温熔炼
烧结
含镍电镀污泥
镍铁合金
废渣处理系统
图3 3高温还原熔炼法工艺流程
4.3.2.3 主要设备
烘干炉、烧结炉、高温窑炉、尾气处理系统、废渣处理系统等。 4.3.2.4控制条件
工艺控制参数如下：
烧结炉中烘干后物料、煤和石英粉的配比为100：（6～10）：（610）；高温窑炉中烧结物料、煤的配比为100：（8~12)；一烘干炉烘干温度：100℃120℃；
e
烧结炉烧结温度：800℃~900℃；高温炉温度：1100℃~1600℃；高温熔炼时间：1.5h~2.0h。
4.3.2.5处理结果
镍铁合金指标要求及试验方法见表1。
表 1 指标 ≥10.0 ≥19.0 ≤0.2 ≤0.2 ≤0.2 ≤0.4
项目
试验方法 GB/T 21933.1 YS/T 252.5
镍(质量分数)/% 硫(质量分数)/% 铅(质量分数)/% 锌(质量分数)/% 铬(质量分数)/% 砷(质量分数)/%
HJ 781
HJ 702
4.3.3 富氧侧吹熔池熔炼法 4.3.3.1方法提要
在富氧侧吹熔池中，将含镍电镀污泥以及其他金属污泥配人还原剂和熔剂，鼓人富氧空气，高温还
4 GB/T 41959—2022
4.4湿法回收法 4.4.1 适用范围
含镍电镀污泥中有回收价值的镍含量（质量分数)不小于0.5%。 4.4.2酸浸法 4.4.2.1方法提要
用酸浸取含镍电镀污泥，除杂过滤后，加人有机萃取剂得到富镍萃取液，对富镍萃取液进行萃镍处理，得到富镍有机相，再进行反萃得硫酸镍溶液，经浓缩结晶、过滤、干燥，制得工业硫酸镍产品。 4.4.2.2工艺流程
将一定浓度的硫酸和含镍电镀污泥或其热处理后残渣放人反应器中，常压下，反应温度25℃～60℃，控制pH为3～4，搅拌反应1h～3h，除杂、过滤后，加入有机萃取剂，得到富镍萃取液，接着对富镍萃取液用1mol/L~2mol/L硫酸溶液进行反萃处理，得到硫酸镍溶液产品；硫酸镍溶液再经浓缩结晶、过滤洗涤、干燥，制得固体硫酸镍产品。酸浸法工艺流程见图5。
有机萃取剂
硫酸 尾气处溶液 理系统
硫酸溶液
除杂剂
硫腰镍溶液产品
除杂
萃取
反萃镍
酸浸
过滤
含镍电镀污泥
废渣处理
浓缩结晶
系统
废水
处理系统
过滤洗涤
干燥
固体硫酸镍产品
图5酸浸法工艺流程
4.4.2.3主要设备
反应釜、过滤设备、萃取设备、蒸发设备、通风设备、干燥设备、粉碎设备及包装设备等。 4.4.2.4控制条件
工艺控制参数如下：
反应器压力、温度：常压，温度25℃~60℃；酸浸反应时间：1h~3h；
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