粗硫酸镍生产工艺的改进
2007 l2铜 业 工 程
文章编号:1009-3842(2007)02-0023-02
粗硫酸镍生产工艺的优化
肖炳瑞
(江西铜业集团公司贵溪冶炼厂,江西贵溪 335424)
摘 要:介绍了贵冶电解车间冷冻结晶法生产粗硫酸镍项目的生产运行情况,以及为扩大产量在工艺流程、操作方式、挖掘设备潜能等各方面所作的改进优化工作。关键词:粗硫酸镍;冷冻法;优化中图分类号:TF815文献标识码:B
1 前言
江西铜业集团公司贵溪冶炼厂(以下简称贵冶)
三期工程建成投产后,随着生产能力的不断扩大,原
料结构发生了较大变化。特别是2004年以来,阳极
铜中的含镍量比往年平均增加了3倍左右。使电解液中的镍浓度急剧上升,2004年2月初电解液含镍
仅为7.5g/L,至9月底上升到了15g/L以上,而且
还有进一步上升的趋势。
为稳定阴极铜的生产并回收电解液中的有价金
属镍,2005年10月份冷冻结晶法生产粗硫酸镍项
目投产。
2 生产现状
贵冶粗硫酸镍生产采用连续冷冻结晶工艺流
程,流程图如图1。
收稿日期:2007-05
-28图1 冷冻法生产粗硫酸镍工艺流程图脱铜终液从脱铜终液槽中连续泵入板式换热
器,用压滤机滤液进行预冷却,将温度从65e降至
40e,然后送入4个冷冻结晶槽进行连续冷冻结晶,最后一个冷冻结晶槽的结晶温度控制在-15e至
-20e(见图2)。为强化冷冻效果,防止结晶的粗硫酸镍沉降,结晶槽的搅拌装置对槽内溶液进行连
续低强度的搅拌。结晶槽内粗硫酸镍料浆泵入厢式
压滤机进行固液分离,滤渣为粗硫酸镍,滤液流入滤液槽,由泵送入板式换热器对脱铜终液进行预冷却。
图2 冷冻结晶槽连接方式冷冻结晶法生产粗硫酸镍项目设计阳极铜含镍
为0.08%、年产粗硫酸镍660t、粗硫酸镍含镍17%。
该工艺2005年10月投产,当月就实现了达产达标。
但阳极铜含镍持续上升,最高达到了0.13%。因此
急需对粗硫酸镍生产工艺进行优化,在现有设备基
础上扩大产能,消除镍在电解液中的累积对铜电解
生产的影响。
3 工艺的优化
3.1 降低装液温度
原设计充分利用低温的硫酸镍滤液对脱铜终液
进行预冷却,将脱铜终液由65e降至40e。为进一
步降低脱铜终液温度,换热器增加了工业水冷却管
道。通过工业水冷却,脱铜终液温度接近工业水温,
提高了冷却效果,尤其是气温低的时候。
其次充分利用冷冻机的能力,将低于-15e的23铜 业 工 程 2007 l2
低温盐水通过列管换热器进一步对板式换热器冷却后的脱铜终液进行冷却。列管换热器投入生产后,
脱铜终液的温度可再下降10e。
通过以上2个措施,即使在气温高的夏天,脱铜终液装入冷冻结晶缸的温度也只有20e左右,装液
温度大大降低,缩短了冷冻结晶时间。
3.2 冷冻结晶过程的改进
冷冻结晶槽的连续冷冻结晶方式是:预冷却的脱铜终液24h连续进入1#冷冻结晶槽,由1#冷冻
结晶槽溢流到2#槽,2#溢流到3#,3#再溢流到4#
冷冻结晶槽,通过控制脱铜终液的流量使4#冷冻结晶槽的温度保持在-18e以下,4#冷冻结晶槽液位
达到2m开始压滤。该工艺劳动强度低、操作简单,
但生产稳定性差,有一处故障则整个连续过程就中
断;如某一冷冻结晶槽因内壁结晶、结垢严重需清理,则整个生产也中断;且由于硫酸镍结晶颗粒较
大,在温度较低的2#、3#冷冻结晶槽产生的结晶不
易溢流到下一冷冻结晶槽,导致2#、3#冷冻结晶槽
的冷冻效果差。为了消除上口溢流不能很好地将结晶颗粒带出
和清理冷冻结晶槽内壁结晶、结垢而导致连续性生
产中断的影响,改4个冷冻结晶槽连续生产为每个冷冻结晶槽单槽进液单槽压滤生产(见图3)。改工
艺后增加了工作量,但生产过程稳定,可计划性地对冷冻结晶槽内壁进行清理。
图3 冷冻结晶槽单槽作业方式3.3 缩短压滤时间 硫酸镍生产配置了1台厢式压滤机,厢式压滤
机压滤慢(压滤1槽需要1h)、吹风时间长(吹风需
要1h以上),压滤机的作业制约了生产。为此修复了1台废旧压滤机用于硫酸镍生产,并且将2台厢
式压滤机改为板框压滤机,板框压滤机的压滤速度
大大加快(压滤1槽只需40min),吹风时间也缩短到40min。由于增加了1台压滤机和单台压滤机压
滤速度的加快,压滤过程不再制约生产。
3.4 硫酸镍滤后液进行再结晶
压滤后的硫酸镍滤液温度低于-14e,含镍在13g/L左右。通过实验发现将硫酸镍滤液保温静
置,仍然有硫酸镍结晶析出。因此增加了1台经过
保温处理的低速搅拌的浓密机。压滤后的硫酸镍滤液先进入浓密机,再溢流到滤液槽。定期从浓密机
底部将硫酸镍结晶抽出压滤。通过再结晶提高了硫酸镍结晶效率。
图4 改进后冷冻法生产粗硫酸镍工艺流程图
4 结语
冷冻法生产粗硫酸镍工艺的优化,基本上是利用原有的设备能力和闲置设备,使粗硫酸镍的产量由设
计的660t/a提高到了1000t/a以上,经济效益可观。
OptimizationofCourseNickelSulphateProduction
XIAOBing-rui
(JiangxiCopperCorporationGuixiSmelter,Guixi,Jiangxi335424,China)
Abstract:ThisarticleillustratesproductionoperationofcoursenickelsulphateproductionbyfreezingandcrystallizationmethodinthetankhouseofGuixiSmelter,andsomemodificationandoptimizationinprocessflowsheet,operationstyleande-quipmentpotential-seekinginaimtoincreaseoutput.KeyWords:Coursenickelsulphate;Freezingmethod;Optimization24
净液流程新版
电解液的净化
电解液净化的目的
在铜电解精炼过程中，电解液的成分不断地发生变化，铜离子浓度不断上升，硫酸浓度逐渐减少，为维持电解液中的铜、酸及杂质离子都在规定的范围内，必须对电解液进行净化和调整，保证电解过程的正常进行。
在电解液中，一般情况下，与其它杂质浓度的上升速度相比，铜浓度的上升速度是最快的。因而，铜电解工厂往往都采用下列两种净液方法：
A.按上升速度最快的杂质计算，抽出一定数量的电解液送往净液工序，然后向电解液循环系统中补充相应数量的新水和硫酸，以保持电解液的体积不变。抽出的废电解液，其中所含的铜、镍等有价成分必须尽也许地回手，砷、锑、铋等杂质应尽量除去。
B.按抽液净化的方法，仍不能保持电解液中铜浓度平衡时，多余部分的铜则采用在生产电解系统和净化系统中抽出一定数量的电解槽作为脱铜槽，槽中以铅-锡-钙合金作为阳极，普通始极片或（残阳极）作为阴极，进行电积脱铜。电解液中由于铜的析出，相应地有硫酸再生，故称脱铜槽，也称再生槽。根据铜离子上升速度决定脱铜槽的槽数，以保持电解液中铜离子浓度的平衡。
抽往净液工序的电解液数量，是根据阳极铜的成份、各种杂质进入电解液的百分率、各工厂所允许的电解液中杂质的极限含量以及杂质的脱除成都等来决定的，一般以在阳极中的含量较高，又易于在电解液中积累且在电解液中的允许极限浓度又低的杂质为准。
§2-2 电解液净化工艺原理
电解液净化的工艺流程。与阳极铜成分、所产副产品的销路、各种原料与来源、综合经济效益及环境保护等因素有关，各工厂视具体条件来拟定。目前各工厂采用的净化流程虽各不相同，但归纳起来仍然可分为下列三大工序：
第一：用加铜中和法或直接浓缩法，使废电解液中的硫酸铜浓度达成饱和状态，通过冷却结晶，使大部分的铜以结晶硫酸铜形态
产生。
第二：采用不溶阳极电积法，将废电解液或硫酸铜结晶母液中的铜基本脱除，同时脱去大部分的砷、锑、铋。
第三：采用蒸发浓缩或冷却结晶法，从脱铜电解后液中产出粗硫酸镍。
镍盐结晶工艺研究现状
第２２卷第１期
２００８年３月 有毛 －
Ｊｉａｎ￣ｘｉ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｖｏ１．２２￣１ｏ．１ Ｍａｒ．２０ｏ８
文章编号：１００５—２７１２（２００８）０１—００３２－０４
镍盐结晶工艺研究现状
杨芳，肖泽仪，郭晓冰，徐瑶，邹庆，蒋亮，丁文武
（四川大学化学工程学院，四川成都６１００６５）
摘 要：综述了近年来国内外溶液结晶的基础与应用研究的进展，以及几种常见镍盐的结晶生产工艺现状。指出镍
盐生产工艺仍较落后，需在提高生产效率和资源回收率，改善生产环境等方面进行大量的研究工作。
关键词：镍盐；溶液结晶；结晶动力学
中图分类号：０６１４．８１＇３；ＴＦ１１１．３４ 文献标识码：Ａ
０前言
镍，被称为“工业维生素”，是重要的有色金属
原材料。镍主要以合金元素的形式用于金属冶炼、
轻工、机械制造、化工、石油和电力行业，以及高新
技术领域等。进入２１世纪，随着科学技术的高速发
展，人们对镍材料的重视程度越来越高，镍工业的
发展备受关注。
１镍的主要化合物
硫酸镍是工业上重要的镍的化合物。水合硫酸
镍主要有两种：六水硫酸镍（ＮｉＳＯ ・６Ｈ：０）Ｏ／型为蓝
色四方结晶， 型为翠绿色单斜结晶；七水硫酸镍
（ＮｉＳ０４・７Ｈ２０）为绿色结晶。工业上生产硫酸镍是金
属镍和硫酸进行反应，生成的硫酸镍经浓缩结晶、
离心分离得到。通常也可由氧化镍和热的稀硫酸反
应，或者碳酸镍和稀硫酸反应制得。硫酸镍在工业
上主要用于镍电解精炼的电解液，制造镍镉电池及
其他镍盐，以及塑料、陶瓷制品等方面。
碳酸镍（ＮｉＣＯ，）是一种淡绿色的菱形结晶。工业
制碳酸镍是氧化镍粉末在氨和二氧化碳中精制，汽
化除去氨得到纯的碳酸镍。碳酸镍主要应用在催化
剂的制造，有色玻璃的制备，某些镍颜料的生产，以
及镍电镀溶液的化合等方面。
硫化镍（ＮｉＳ）是一种具有黄色金属光泽的三角
形结晶。通常由于其类似合金的金属外貌被认为是
沙镍故障原因与解决方法
沙镍故障原因与解决方法
珍珠镍也称沙镍、锻面镍与麻面镍、雾镍，该工艺是近几年才发展起来的。由于该工艺电镀出来的产品无反光，强光直射时产生慢反射，不眩目，手感润滑舒适，又无指纹，深得用户欢迎。
根据所用沙剂的不同，沙剂主要分为油性和水性两大类。水性生产使用时需要用空泵循环；而油性的不用。识别它们可把沙剂调入开缸剂里，出现白色沉淀物则属油性；无白色沉淀属水性，油性的镀出的表面有一层油光效果，而水性的反之。根据所用不同的沙剂，镀出的产品，沙细的像珍珠一般有柔和光泽，沙粗的具喷沙状效果，肉眼观测有均匀细致、平滑密集的沙粒状。
在珍珠镍上可以镀上各种色泽镀层，常见的有铬、金、银、枪色、仿金等镀种，使其装饰效果更美观。在上述金属上再喷透明漆或电泳漆使其平滑光亮，透过漆膜又有细腻的沙状，效果更佳。目前，该镀种已经广泛用于汽车装饰、电子产品外观件、日用五金、文化用品等行业中。珍珠镍镀层的原理是，往镀液中加入一种或两种非离子型表面活性剂。非离子表面活性剂由憎水基碳链或芳链〈简称R键〉和亲水基醚键〈—0—〉与聚氧乙烯键（CH2CH2O）三种基团所构成。它们的共同特点是随着温度升高溶解镀反而减小，温度升高时与水形成缔合作用的醚键会脱构，从而在溶液中析出来导致溶液变浊。溶液由澄清到浑浊的某一临界温度称为“浊点”，不同解离子型表面活性剂有不同的碳链，长度和不同的聚氧工烯分子个数，也就有不同的浊点。碳链长、浊点低，聚氧工烯分子数多追、浊点高，因而可选用不同的非离子型表面活性剂来设计镀液的浊点。
目前的珍珠镍是采用瓦特型镍为基础，在其中加入非离子型表面活性剂，除浊点外还要求这些非离子型表面活性剂对镀液无害并能起到半光亮作用，这种镀液中通常紧加入一类光亮剂，二类光亮剂可不加或少加，润湿剂也可不必加，因为非离子型表面活性剂能降低镀液的表面张力，有足够的润湿作用。
当镀液在浊点温度以上时，由于非离子型表面活性剂与水分子缔合减弱而析出形时许多微细孔滴，这样乳滴吸附于镀件表面，导致电离中断，阻止镍层沉积，按着乳滴离开阴极，这样在阴极上留下大量半圆形的凹坑，使镀层微观不平整，从而形成漫散射光，获得了我们需要得到的珍珠镍镀层。
黑镍电镀工艺及配方
黑镍电镀工艺及配方
一、工艺介绍
黑镍电镀是一种常见的表面处理方法，可以使金属表面呈现出深黑色的颜色，并且具有很好的耐腐蚀性和抗磨损性能。黑镍电镀广泛应用于汽车、机械、仪器仪表等行业，是一种非常重要的表面处理工艺。
二、材料准备
1. 镀液：黑镍电镀液，包括硫酸镍、硫酸铜、硫酸氢钠、硝酸铵等。
2. 电解槽：选用耐腐蚀性好的材料制成，如玻璃钢或不锈钢。
3. 电源：直流电源。
4. 附件：阳极板、导线等。
5. 原件：需要进行黑镍电镀处理的原件。
三、工艺步骤
1. 清洗：将原件放入去污剂中浸泡清洗，去除表面油污和杂质。然后用水冲洗干净。
2. 酸洗：将原件放入稀硝酸中浸泡清洗，去除表面氧化物和锈垢。然后用水冲洗干净。
3. 中和：将原件放入碳酸氢钠溶液中浸泡，中和残留在表面的酸性物质。然后用水冲洗干净。
4. 镀前处理：将原件放入活化剂中浸泡，使表面形成一层均匀的铜化学沉积层。然后用水冲洗干净。
5. 电镀：将原件放入黑镍电镀液中进行电镀处理。电流密度为1-2A/dm2，电压为3-5V，时间为30-60分钟。然后用水冲洗干净。
6. 清洗：将镀好的原件放入去离子水中浸泡清洗，去除表面残留的电解液。然后用风机吹干。
7. 烘干：将清洗好的原件放入烘箱中进行烘干处理，温度为60℃左右，时间为30分钟左右。
8. 包装：将烘干好的原件进行包装处理，以防止表面受到损伤。
四、配方介绍
黑镍电镀液的配方比较复杂，下面是一种常见的配方：
1. 硫酸镍 250g/L
2. 硫酸铜 50g/L
3. 硫酸氢钠 30g/L
4. 硝酸铵 20g/L
5. 氢氧化钠 10g/L
6. 氨水 10ml/L
以上是黑镍电镀工艺及配方的详细介绍，希望对您有所帮助。
氨基磺酸镍的生产工艺技术
氨基磺酸镍的生产工艺技术
氨基磺酸镍是一种功能性材料，具有优异的化学稳定性和热稳定性。它可以作为电池材料、催化剂和电镀材料等多种应用。
氨基磺酸镍的生产工艺技术可以分为以下几个步骤：
1. 原料准备：氨基磺酸镍的主要原料是硫酸镍和氨水。硫酸镍可以通过镍矿石的冶炼过程中得到，而氨水可以通过氨气与水反应得到。
2. 反应过程：将硫酸镍和氨水放入反应釜中，并在恰当的温度下进行反应。反应生成的氨基磺酸镍会在溶液中沉淀出来。
3. 沉淀处理：将反应生成的氨基磺酸镍沉淀进行离心分离，得到湿氨基磺酸镍。湿氨基磺酸镍可以进一步进行干燥处理。
4. 干燥处理：将湿氨基磺酸镍放入干燥设备中，通过加热除去水分，得到干燥的氨基磺酸镍。干燥的氨基磺酸镍可以进行粉碎处理，得到所需的颗粒大小。
5. 产品精炼：通过物理和化学方法对氨基磺酸镍进行精炼处理，去除杂质，得到高纯度的氨基磺酸镍。
6. 产品包装：将精炼后的氨基磺酸镍装入密封包装袋或罐中，以确保产品的质量和稳定性。
在氨基磺酸镍的生产工艺技术中，温度和反应时间等操作条件的控制非常重要。温度的选择需要考虑到反应速率和产物质量之间的平衡，而反应时间则需要足够长以确保充分反应。
此外，工艺技术中的精炼处理也是关键步骤之一。通过去除杂质，可以提高氨基磺酸镍的纯度和稳定性，使其更适用于各种应用领域。
总结起来，氨基磺酸镍的生产工艺技术包括原料准备、反应过程、沉淀处理、干燥处理、产品精炼和产品包装等步骤。在每个步骤中，操作条件和处理方法的选择都会对产品的质量和性能产生影响，因此需要重视工艺技术的细节和精确控制。随着技术的不断发展，氨基磺酸镍的生产工艺技术也将进一步完善和优化，以满足不断增长的市场需求。
电解镍生产工艺
电解镍生产工艺
电解镍生产工艺是一种将镍盐溶液通过电解的方式，转化为金属镍的方法。下面将介绍一种常见的电解镍生产工艺。
首先，需要准备一定浓度的镍盐溶液，通常采用硫酸镍盐溶液。镍盐溶液中的镍离子将在电解过程中还原成金属镍。
接下来，将镍盐溶液注入到电解槽中。电解槽由两个电极（阳极和阴极）组成，阳极通常采用铅材质，而阴极则使用作为材料的镍板。
在电解过程中，将电解槽接通电源，阳极和阴极之间形成电流。镍离子受到电流的影响，从镍盐溶液中移动到阴极表面。在阴极上，镍离子发生还原反应，转化为金属镍，并沉积在阴极表面。这样，就实现了从镍盐溶液到金属镍的转化。
在电解过程中，还需要注意控制电解槽中的各个参数。例如，电流密度是一个重要的参数，它决定了金属镍的沉积速率。通常，电流密度越高，金属镍的沉积速率越快，但同时也会增加能耗和工艺难度。因此，合理控制电流密度是确保生产效率和产品质量的关键。
另外，电解过程中还需要控制溶液的温度和搅拌速度。溶液的温度可以影响电解过程的速率，通常较高的温度有助于提高金属镍的沉积速率。而搅拌速度可以确保溶液中的离子均匀分布，从而更好地控制反应速率。
最后，当金属镍在阴极上沉积到一定厚度后，可以停止电解过程。此时，将金属镍从阴极上取下，进行后续处理和加工，最终得到产品所需的金属镍。
总的来说，电解镍生产工艺是一种将镍盐溶液通过电解转化为金属镍的方法。在电解过程中，需要控制各个参数，以确保生产效率和产品质量。电解镍生产工艺在镍的生产中具有重要的应用价值。
硫酸镍制备工艺
硫酸镍制备工艺
浅谈硫酸镍的制备工艺
摘要：硫酸镍广泛应用在电镀、电池、印染、医药等行业，硫酸镍的制备方法有化学法和电化学法，化学法工艺成熟，历史悠久。本文将对电解法制备硫酸镍工艺，工业硫酸镍除钴工艺，湿法制取硫酸镍工艺这三种常见的硫酸镍工艺展开论述。
关键词：硫酸镍工艺
1电解法制备硫酸镍工艺
1.1工艺简介
硫酸镍在印染、医药、催化、电池等方面具有重要用途。硫酸镍的制备有多种方法，其中以含有硝酸和硫酸的混酸来氧化溶解金属镍是制备高级硫酸镍的主要方法川，该工艺设备生产能力较大，但设备复杂且腐蚀严重、原材料利用率低、有污染环境的氮氧化物气体放出、工作环境恶劣、工艺流程长。随着环保意识的提高。近年来人们陆续地研究了用电解的方法尤其是用交流电解的方法制备一些镍盐川。电解法制备硫酸镍工艺中，电流效率是制约设备能力和生产成本的主要因素。探讨各工艺因素对电流效率的影响，以筛选适宜的工艺参数，是电解法制备硫酸镍工艺研究的重要内容。本文从硫酸浓度、电解持续时间两个方面来探讨电解法制备硫酸镍过程中的电流效率变化规律。
1.2工艺流程
电解法制备固体硫酸镍可以用如下工艺流程，如图1所示。
图1 电解法制备固体硫酸镍流程 硫酸镍制备工艺
1.3工艺总结
电解法是一种无污染、金属镍利用率高、产品纯度高的硫酸镍生产工艺。生产1吨硫酸镍耗电800-1000kwh，与酸溶法相比，设备相应简化，减少了引人杂质的几率和数量，使产品纯度得到提高，所使用原料和数量也大幅减少，缩短了工艺流程，镍的利用率也从83%-90%提高到95%-98%，所以，对以电解镍为原料，产品纯度要求较高，及电力价格相对较低的地区，电解法工艺是一种效益较好的硫酸镍生产工艺。
大冶粗硫酸镍系统的生产实践
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
大冶粗硫酸镍系统的生产实践
Ｃｒｕｄｅ Ｎｉｃｋｅｌ Ｓｕｌｆａｔｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｒａｃｔｉｃ ｉｎ Ｄａｙｅ
豳陈志华ＣＨＥＮ Ｚｈｉ—ｈｕａ 大冶有色金属股份有限公司稀贵金属厂
介绍了大冶有色金属股份有限公司稀贵金属厂新建粗硫酸镍生产系统的工艺流程、主要设 备、主要技术经济指标及投产运行情况，并对投产后出现的问题进行了分析和总结。
大冶有色金属股份有限公司稀贵金属厂原有粗硫酸镍
生产一、二两个系列。其中，一系列生产工艺为预浓缩一冷
冻结晶流程，２Ｏ世纪８０年代建成投产，配套净化冶炼厂６
万ｔ／ａ阴极铜装置的脱铜后液 二系生产工艺为电热蒸发
一水冷结晶流程，２０００年建成投产，配套净化冶炼厂９万
ｔ／ａ阴极铜装置的脱铜后液。两系列经过多年运行，主要存
在以下３个方面问题：一是两系列流程不同，且部分设备设
施老化腐蚀严重，检修和维护的成本费用较高 二是两系列
各自独立，不利于生产的平衡和协调；三是随着公司铜业的
不断发展，两系列的脱镍除杂能力达不到要求，势必成为制
约公司阴极铜产量进一步提高的 瓶颈”。 后液，经贮槽、高位槽进入反应釜，釜内溶液在蒸汽间接加
热及负压的作用下进行蒸发浓缩，浓缩后液经地池和冷却
槽自然降温后，用泵输送至冷冻结晶罐冷冻结晶，结晶后液
进箱式压滤机压滤，得到粗硫酸镍。压滤后液经两级废酸
槽低温自然结晶、沉降后，上清液返冶炼厂铜电解系统。
浓缩工序反应釜蒸出的含酸蒸汽，经板式换热器冷凝
及汽水分离器分离，冷凝后的废酸先进水封池再进中和池，
中和后的废液进公司冶化废水处理总站处理后达标排放。
详细工艺流程见图１。
该流程具有如下优点：
一 竺司 土二｝ 垦 苎 兰 皂 （１）采用板式换热器加真空泵方式对浓缩反应釜抽真空 ■ 苎 曼 譬 竺 证 烹异 曩羞 菩 地新建
一套大型粗硫酸镍生产系统来代替一、二两个系列。弄言轰 ；；。， ： 一一
硫酸镍生产工艺及市场前景分析
硫酸镍生产工艺及市场前景分析
摘要：工业革命以来，人类行为排放了大量温室气体，据英国石油公司的数据显示，2013年以来，全球碳排放量保持持续增长，2019年，全球碳排放量达343.6亿t，创历史新高，2020年，全球碳排放量下降至322.8亿t。温室气体排放对全球气候造成重大影响，全球气候变化成为国际社会普遍关注的重大问题。自1992年《联合国气体变化框架公约》签署后，全球应对气候变化取得了实质性的进展，1997年签订的《京都议定书》确定了碳减排约束指标，2015年签署的《巴黎协定》确定了将全球气温升幅控制在工业化前水平2℃之内的目标。2020年9月，我国提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。据统计，1990—2030年期间全球共有38个经济体已实现碳达峰或承诺实现碳达峰，电动汽车作为应对全球气候变化的重要举措，在全球取得了良好的发展，2020年全球在册电动汽车超过1000万辆，欧盟第一次取代中国成为全球最大的电动汽车市场。未来随着电动汽车市场的进一步发展，对电池镍产品的需求将持续增加，但在碳中和约束下，未来电池镍产品生产行业发展也必将随着碳中和政策的发展而演变。基于此，本篇文章对硫酸镍生产工艺及市场前景进行研究，以供参考。
关键词：硫酸镍；生产工艺；市场前景分析
引言
某有色冶炼厂主要产品是高纯阴极铜和工业硫酸。硫酸镍系统是铜电解净液项目中的配套项目，采用蒸发浓缩和冷冻结晶工艺联合生产粗制硫酸镍。蒸发浓缩工艺采用蒸汽间接加热浓缩法来提高二段脱铜电积终液的镍浓度及酸度。在负压条件下，溶液的沸点降低，增大了被蒸发溶液与加热源之间的温差，强化了蒸发作用。冷冻结晶工艺是将浓缩后的溶液经过制冷工序进行冷冻结晶。制冷工序使用制冷机组对盐水进行冷冻降温，然后使盐水进入结晶槽的内、外两个夹套，对结晶槽内的浓缩后液进行冷冻降温，使其温度降低至比自然冷却或水冷却更低的温度，使溶液中的硫酸镍在冷冻状态下成为硫酸镍结晶盐。在NiSO4·7H2O实际生产过程中，长期生产导致设备存在较多问题及较大优化空间。采取一系列的设备改进及管理优化措施后，降低了设备故障频率和能耗成本，消除了安全隐患。
镀镍缺陷种类原因分析及解决方案
镀镍中途断电
镀件表面铬酸盐膜
镀层起皮、起泡镀件表面铜置换膜
镀件表面有氧化膜
镀件表面仍存在油污
镀液的湿润剂含量过低
镀镍液有机杂质及油脂污染
镀层有针孔、麻点镀镍液有胶体悬浮物
基体材料过度腐蚀、抛光纹路粗
过滤机残留有空气
镀液中有固体颗粒
镀层粗糙单位时间内镀液过滤循环次数不够
镀液pH值高、电流密度大
镀液被油污或有机杂质污染挂钩弹力差，钩挂不
镀液搅拌太剧烈
镀件表面用铬酸擦洗
活化液含有铜离子
酸洗采用盐酸，焊接
活化液盐酸或硫酸含除油液碱及乳化剂含
电解除油导电不良
未按规定及时补充被
劣质添加剂分解快行车润滑油掉落
异金属离子水解为胶
酸洗时间过长，酸液磨光砂粒偏粗，无用局部漏抛光
无及时开阀放气
阳极袋不密实，或有
刮风时高架台、管及停镀后镀槽无加盖遮
过滤机本身流量不足
过滤机无定期拆洗
硼酸含量低挂具挂钩接触不良，
行车润滑油掉落
螺孔及内腔抛光膏污螺孔及内腔抛光膏污镀件入槽前表面有不易觉察的膜
镀层发花、发雾十二烷基硫酸钠溶解不好或加入不当
双氧水未除净或加入太多
硫酸镍浓度过高或硼酸过低
镀液锌杂质含量超过0.1g/l
镀层有条纹生产用水有纤维状物质
镀液被抛光膏污垢污染
油脂或有机杂质污染
镀层桔皮状光亮剂、湿润剂含量过高
清洗水中含有藻类
两类光亮剂的用量比例不当
镀液受铁、铅、锌离子及硝酸根污染镀层发脆内应力大镀液受有机杂质污染
pH过高、温度过低、电流密度过大
镀液成分硫酸镍、氯化物、硼酸含量过低
挂具设计、制作不恰当
镀层有烧焦现象镀镍液被有机杂质污染
pH过高、温度低、电流密度大
阴、阳极之间距离过小
半光亮镍总镍含量偏低或整平剂含量不足镀镍质量问题螺孔及内腔抛光膏污用手或老化的胶手套
煮沸的时间短
处理镀槽时，镀液温保温和交变的时间不
未按规定分析镀液和
未按规定电解处理镀
采用江水或池塘的水
润滑油落入槽或添加
无经过试验就盲目加
采用池塘水或井水
主光亮剂偏高，初级
硫酸镍质量差，加入
光亮剂分解积累有机
工艺参数控制不严格
未按规定分析镀液和
挂具设计不合理，随
工艺参数控制不严格长期未进行大处理