模拟电镀废水中次_亚磷酸盐的氧化_还原回收路径研究.pdf

摘要

次磷酸盐常作为还原剂被应用于镀镍工艺，该工艺会产生大量镀镍废水，且过量

的次磷酸盐及其被氧化后形成的亚磷酸盐也留存于镀镍废液，若直接排放对人体健康

和自然环境会产生严重威胁。本研究提出两种处理镀镍废水中低价态磷酸盐的方法，

以期实现磷资源回收和循环利用。

论文利用高铁酸盐(VI)的强氧化性将次磷酸盐氧化为正磷酸盐，进一步生成磷酸

铁，以实现次亚磷酸盐去除，即利用高铁酸盐(VI)处理次亚磷酸是可行的。实验表明，

当pH值为6.0、高铁酸盐投加量为0.1mol/L时次磷酸盐的氧化率可以达到14.0%。

进一步研究发现，高铁酸盐回收次磷酸盐是通过氧化和沉淀吸附而实现的。

FT-IR、XRD、SEM和XPS对磷酸铁沉积物的形貌和微观结构分析表明，次磷酸

盐主要以被氧化后的+5价态的磷酸盐和被直接吸附沉淀的+1价态的磷酸盐存在于沉

积物中。从次磷酸盐中回收高铁酸盐的反应过程，遵循二级反应动力学，pH为6.0时

-2

反应速率最高，“kA2”值为“1.742×10”。

紫外/亚硫酸盐高级还原体系产生了活性氢（·H）以还原亚磷酸盐，因为EPR检

测到体系中存在的主要活性物质为·H。实验表明，亚磷酸盐浓度为100mmol/L、亚硫

酸氢盐投加量100mmol/L、光照180min、pH=3.0时，亚磷酸盐浓度下降了14.0%，

次磷酸盐浓度上升了14.0mmol/L，亚磷酸盐的还原能力随着pH降低而提高。适当

提高体系中亚硫酸氢盐的浓度可以提高亚磷酸盐还原的效率。

共存的HCO3-和NO3-均会抑制亚磷酸盐的还原反应，不过NO3-抑制效果更明显。

紫外/亚硫酸氢盐体系还原亚磷酸盐更符合一级动力学模型；亚磷酸盐被还原的反应

途径，经初步分析为HPO2-首先与光解产生的·H反应生成·HPO2-，·HPO2-接着与·H

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2-2-+

反应生成·HPO，最后·HPO与H结合，即通过两步反应生成HPO。

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关键词：次磷酸盐亚磷酸盐氧化还原回收活性氢

Abstract

Hypophosphiteisoftenusedasareducingagentinnickelplatingprocess,whichwill

producealargeamountofnickelplatingwastewater,andexcessivehypophosphiteand

phosphiteformedafteroxidationalsoremaininnickelplatingwasteliquid,whichwillpose

aseriousthreattohumanhealthandnaturalenvironmentifdischargeddirectly.Torecover

andrecyclephosphorusresources,twomethodsfortreatinglow-costphosphateinnickel

platingwastewaterareproposed.

Inthispaper,thestrongoxidationofferrate(VI)isusedtooxidizehypophosphiteto

orthophosphateandfurthergenerateironphosphatetoachievehypophosphiteremoval.The

resultsshowthatwhenpHvalueis6.0