硫酸镍工艺流程的选择
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;专 蔬 镍 等
硫酸镍工艺流程的选择
刚 蟊
商品硫酸镍生产 我厂已有20多年历史。
硫酸镍的生产始于1965年。当时是为了处理铜 电解车间净液工段富集的粗硫酸镍而试制生产
工业用硫酸镍的,每个月只有兰至四吨。一九七 1F虽}
八年开始用886厂高镍铜阳极泥作原料,增加
了硫酸镍的产量,一九八一年产量增加到130 后来又因原料减少等原因产量在1O0吨左
右排徊,现在年产量下降至40吨左右。由于原 料有限,产量少,除铁用的中和剂容易买到,所
以仍沿用如下流程: ,
碗酸镍生产流程图
二、生产工艺流程的比较
除了我厂现在采用的硫酸镍流程外,国内
些产量较大的生产厂家已普遍采用了通过置 换反应除铜、黄钠铁矾法除铁,萃取除锌,热结
晶、离心、干燥、精制硫镍酸流程。
我厂硫酸镍生产流程与之比较具有如下优 缺点 ’
i 垃:——————… 1)投资少、见效快 我厂硫酸镍生产除铁、除铜、锌 浓鲭、除钙
镁、快速结晶、烘干等工序一次投资只需l0—
15万元。而一些产量较大,采用萃取除锌的设
备,仅此一顼一次投资就需l0多万元,且工艺 要求严格、工人不易掌握。我厂采用的流程由于
投资少、设备简单,生产工人操作易掌握,投资 少、见效快。
l5· 2)占地面积少、基建投资少 .
我厂硫酸镍生产厂房占地面积只有】02平 方米,建筑面积】72平方米,基建投资4万多
元。 3)缺点是渣量多、回收稍低,有一定污染 我厂由于采用氧化、中和水解除铁、中和剂
是用石灰石粉,所以除铁渣量多,渣含镍未经淘 洗时为6~9 ,淘洗后的废弃渣为0.5~I 。
由于采用H S气体除锌.虽有系气吸收装置,但
是仍有少量H:S散布到空气中,污染空气。除锌 过程同样用石灰石粉中和,所以也有一定的渣
量。由于用石灰石粉中和除铁,部份钙镁离子进 入溶液.在浓缩结晶工序又将析出钙镁渣 钙镁
渣如果进入产品超过标准.将严重影响质量。而 用黄钠铁矾除铁、萃取除锌的渣量大大低于我
厂硫酸镍生产的渣量,这对提高回,减少污染是 有好处的。 尽管我厂选用的硫酸镍生产流程渣量多,
回收较低有污染等缺点,但对于镍原料有限,产
量不稳定,操作工人经常变动、废渣可进一步处 理等情况 采用现在的生产流程是合理的。
三、理论基础及生产实践
1)高镍铜阳极电溶分离 , 由硫酸铜工序来的母液含镍35一d0克/升
左右,铜50—70克/升,硫酸50—100克/升,作
电解液、高镍锯板作阳设,铜皮作阴极,温度50 60'C,在直流电的作用下.根据金属电化序不
同,阳极中镍和部分杂质溶于电解液中不在阴
极上析出}部份杂质和化合物不溶解而成阳扳 泥沉落槽底.阴极上得到含有少量杂质的粗铜
主要反应 . 阳极: Nj一2e一,Ni” Cu一2e一—’Cu +
阴极: Cu +2e cu
当电解液含Cu≤5g/1,Ni70~80g/1时就可 以停电出槽。抽出电解液到脱铜槽
2)电积脱铜 电溶分离得到的硫酸镶溶液因含Cu6g/l
左右,需进一步脱除后才能用作生产粗硫酸镍。
·16· 电积脱铜是采用硬铅(含sb5 )作不溶阳设,
用铜皮作阴极,温度为室温 在直流电作用下,
溶液中铜、砷、锑等有价金属和杂质沉积到阴极 上,得到含铜≤0.5g/J的脱铜液,阴极为海绵状
含有AS、Sb的黑铜;脱铜液经泵输到浓缩锅进
行浓缩,黑铜交铜反射炉熔炼。 主要反应:
阳极:
201-t一2e一1-t!。+专
舳 一2e一一册3+202
阴极: Cu +2e一 c · 3)脱铜液浓缩及粗硫酸镍结晶
脱铜液因含酸高,含镍低.所以需要浓缩和
结晶,使多数酸进入母液,镍成为粗硫酸镍结晶 析出 采用间接加温.温度>85 c鼓风加快水份
蒸发,当溶液比重达1.45一1.50就可以将浓缩
液泵入结晶池冷却结晶。最后进行固液分离和
水洗,即得到粗硫酸镍结晶。 4)母液浓缩
困母液含酸较高,含镍底。所以粗硫酸镍结
晶后的母液需要进行处理,回收酸和镍,我厂采
用的是将母液浓缩,当浓缩到1.60~1.65的比
重,酸的浓度大于1 000g/1时.镍以无水硫酸镍
形态沉淀析出,得到的老酸返回铜电解系统。无
水流酸镍水洗后可作生产硫酸镍的原料。
5)租硫酸镍溶解和除铁
粗硫酸镍含有许多杂质.必须进行精制,才
能作为商品硫酸镍.含量较高的杂质主要有铁、 铜、锌等。·这些杂质影响产品质量。
铁在粗硫酸镶晶体里多数以FeSD··7HzO 晶体存在,这种晶体混合在粗硫酸镍晶体里。当
粗硫酸镍加清水溶解时铁以Fe 形态溶解在
溶液里。 除铁是采用氧化中和水解净化法使铁以
Fe(OH)
的形态析出。首先使FeZ+氧化成 Fe“,随后加中和剂石灰石粉使Fe”水解呈Fe
(oH)s析出,生产中所用的氧化剂是空气,往往 把氧化和中和合并在一起进行,具体的操作程
序是:粗硫酸镍加清水通蒸汽加温鼓风搅拌溶 解,当粗硫酸镍完全溶解后,就可认缓慢加入石
灰石粉中和到PH为4—4.5,继续鼓风使Fe”
氧化成Fe”,当取样Ni:Fe≤1 00:0.003时,为 除铁终点。为什么要使Fe“氧化为Fe”,原囡
是:Fe(OH) 开始沉淀的理论值PH=7.7~8. 8,而Fe(OH)a开始沉淀的PH=2.2~3.2,若不
将Fe 氧化为Fe”,将消耗大量的中和剂使
PH值升到7.0以上。由于渣量多和Nj”的部份 沉淀,将使镍的回收率降低和增加生产成本。
6)除铜、锌
除铁后经压滤机压滤的滤液因含有2~0. 5g/1铜、锌杂质、除去这些杂质一般采用硫化沉
淀法或用有机溶剂萃取法,除铜也有用铁块置
换法。我厂采用硫化沉淀法、此法设备简单、易 操作,此法是基于各种硫化物的溶度积不同控 制溶液的PH值就可以选择性地沉淀出溶度积 小的金属,而让溶度积大的金属留在溶液中。当
用硫化剂H S气体通入溶液中时将发生下面沉 淀反应:
cuso‘+H2S—CuS‘+H2SO‘ ZnSO‘+H2S=7mS +H2SO‘ ‘PbSO‘+H2S=PbS++H2SO‘ 生成的CuS、ZnS、PbS有的漂浮在除锌锅 里的上面,有的悬浮在锅内 由于通入H2S气体
反应后使酸度提高、PH值下降,停止通入HzS 气体后,部份CuS、ZnS硫化物会反溶,故需在
反应结束前要用石灰石粉调整PH值为5~5.
4 当取结束样达到Ni:Ca:Zn=1 00:0.001 :0.004时,即为合格并压滤,滤液泵入浓缩
锅,渣经淘洗后单独堆放。 、
1)浓缩和除钙镁
经除杂质后的硫酸镍溶液要经过浓缩,浓 缩采用间接加温,鼓大风加快蒸发,当浓缩到比
重为1.48--I.52时,温度控制在85℃,很快进
行压滤除钙镁。钙、镁渣经淘洗后弃去,浓缩液 经压滤后进入结晶机冷却结晶。
8)结昌、烘干和包装
我厂采用快速结晶法。进入结晶机的浓缩 液在夹套内通冷却水,机械搅拌,当冷却到
45C左右进行固液分离 固液分离在三足离心
机中进行,分离出的母液杂质合格时可返回浓
缩锅,不合格时则要求除杂质 结晶体是颗粒状 翠绿色晶体,表面还带有少量水份,需要烘干才
能达到产品质量标准。包装时耍注意过磅准确 等要求。
四、结语
硫酸镍生产流程的选择应根据具体情况而 定。原料短缺,产量不高,可采用我厂现行的生
产工艺流程。 /
(上接35页) .
不能进行粗、中碎。而且因质量还不够理想,至 今未能被普遍应用。近来,有的制样设备厂家已
制造出破碎比较大的膊式破碎机,进料块度
80ram,出料粒度,当生产率为每小时53kg,使
用特殊规格的腭板时,可小至Imm。这就缩短
了制样的时间,简化了操作,对制样人员的健康 是有益的。不过这种破碎机,因聘板材质不太理 想,用于钨铁等坚硬试样的破碎,还显得十分费
力,腭板本身也磨损得厉害。这有求于有关厂家 研制出合适的聘板材料,以满足铁合金等特殊 试样的加工。
三、结语 .
本文所谈的防尘问题,以及相关的消除噪
音等问题,是比较粗浅的,因为作者调查研究还
不够,也因人们在这方面的研究和做的工作还 比较少。我们希望随着环境治理工作的深入开
展和对取制样工作重视程度的提高,制样室的 防尘措施也将日趋完善和先进。
·17·
精制硫酸镍提纯生产传统
精制硫酸镍提纯生产传统
随着电子工业的迅猛发展,电池行业用镍是一个新兴的镍消费领域,许多镍冶金企业也围绕这一市场开展了包括硫酸镍在内的多种镍产品的研究开发工作。根据电解液净化所生产的粗硫酸镍的特性,采用适宜的硫酸镍净化和结晶工艺生产高品质电池级硫酸镍。
一、工艺流程工艺流程见图1。二、生产工艺2.1空气氧化除铁
在一定的浸出条件下,粗硫酸镍的各种组分溶解进入溶液,配制成含Ni80~100g/L、密度1.2g/cm3的溶液,然后通入空气氧化除去溶液中的铁。除铁的关键是提高氧化速度,所以中和剂首先采用轻质碳酸钙,当pH=3时,碳酸钙的反应将很慢,故改用石灰乳清液中和至反应终点,这样一是提高了氧化速度,二是减少了渣量。工艺技术条件:液固比1:
0.9、80~90、终点pH5.4、2.5h、小于45℃自然过滤、二次滤液含Fe≤0.0015g/L。2.2硫化除铜、铅、锌
通过硫化钠和硫酸反应产生硫化氢气体,在中和剂配合的情况下,硫化除去溶液中的铜、铅、锌。工艺技术条件:常温、开始pH4.0、终点pH5.0、1~1.5h、终点Zn0.02g/L。2.3浓缩除钙
国内目前大多数生产精硫酸镍的工艺中一般只采用浓缩法除钙、镁。利用CaSO4、MgSO4能溶解于水溶液中,其溶解度随溶液温度的变化而变化的特性。采用浓缩蒸发,钙大部分能除去,但是除镁的效果不是十分理想。直接影响了精硫酸镍的产品质量,从而使产品不能达到电池级硫酸镍的质量标准,只能生产电镀级硫酸镍。工艺技术条件:80~95、pH3.5、终点密度1.38~1.40g/cm3、一次过滤温度85~90℃、二次过滤温度75℃。2.4氟化钠除钙、镁 通过浓缩除钙工序后,溶液中的钙、镁大部分被除去,但为了进一步除去钙、镁,可以通过加入氟盐来实现。因为碱土金属氟化物溶解度较小,而利用重金属离子的氟化物属离子化合物易容于水的特点,在机械搅拌中添加一定数量的氟化钠,用碱液控制一定的pH值,使钙、镁呈氟化物沉淀而除去。其工艺技术条件:60~70℃、pH4.5~5.0、NaF过量系数1.6、反应时间1.5h。氟化钠除钙镁工艺中,氟化钠过量系数、反应时间、反应温度、原液的pH值等因素对
mhp制备硫酸镍工艺_解释说明以及概述
mhp制备硫酸镍工艺 解释说明以及概述
1. 引言
1.1 概述
本文旨在介绍MHP(镍镉合金干法湿法制备方法)制备硫酸镍工艺,并探讨其反应机理、产物纯度和收率的影响因素,以及工艺的改进和优化方法。硫酸镍是一种重要的化工原料,广泛应用于电池、催化剂等领域,因此研究其制备工艺具有重要的科学意义和应用价值。
1.2 文章结构
本文分为五个部分进行阐述。首先是引言部分,对研究目的进行解释,并概述了文章的结构安排。第二部分将详细介绍MHP制备硫酸镍工艺的步骤、原材料选择和反应条件控制等方面的内容。第三部分将对MHP制备硫酸镍工艺进行解释说明,包括反应机理、产物纯度和收率的影响因素,以及可以实施的工艺改进和优化方法。第四部分将通过实验数据分析,对结果进行解释和讨论,并总结该工艺的优势与不足之处,并展望未来可能的研究方向。最后,第五部分是结论部分,对本文进行总结,并提出相关的建议和展望。
1.3 目的
本文的目的在于深入了解MHP制备硫酸镍工艺,探究其反应机理以及影响产物纯度和收率的因素。通过对该工艺的分析和讨论,旨在为提高硫酸镍制备过程中的效率、质量以及优化方法等方面提供科学依据。同时,本文还希望能够为相关领域的后续研究提供参考,并促进工艺改进与优化。通过本文的撰写,我们可以更全面地了解MHP制备硫酸镍工艺,为相关行业、科研人员以及生产企业提供参考和借鉴。
2. MHP制备硫酸镍工艺:
2.1 工艺步骤:
MHP(Mixed Hydroxide Precipitate)制备硫酸镍的工艺一般包含以下几个步骤:
第一步,原料准备:将与制备硫酸镍相关的原料如硫化镍、亚硫酸钠等按照一定比例配制好。
第二步,溶液制备:在反应容器中加入适量的水,并通过搅拌使其均匀混合,形成初始废水。
第三步,添加草酸:将预先称取好的草酸逐渐添加到溶液中,并进行搅拌。草酸与硫化镍反应生成相对稳定的叶莱酸镍溶液。
第四步,调节pH值:利用碱性物质(如氢氧化钠或氨水)调节溶液的pH值到所需范围。pH值的控制对反应产物纯度和收率具有重要影响。
硫酸镍硫酸镍制备工艺
1 硫酸镍 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
2 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,是电解法硫酸镍制备工艺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 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆
铜冶炼副产品粗硫酸镍净化除杂工艺研究
SerialNo.619November.2020现 代 矿 业MODERNMINING总第619期2020年11月第11期
陈裕发(1970—),男,工程师,211100江苏省南京市江宁区菲尼克斯路70号。铜冶炼副产品粗硫酸镍净化除杂工艺研究
陈裕发 钱有军
(中钢集团南京新材料研究院有限公司)
摘 要 为了提升粗硫酸镍的价值和综合回收有价金属铜,针对铜冶炼副产品粗硫酸镍中杂质
含量高的问题进行了净化除杂工艺研究。试验结果表明,采用氟化沉淀法除钙镁—Lix984N选择性
萃取回收铜—P204萃取深度除杂工艺,以NaF为沉淀剂,溶液中的Ca2+、Mg2+的去除率分别为
9163%、8988%;以Lix984N为萃取剂选择性回收铜,铜综合回收率为9850%;以P204作萃取剂,
溶液中的Zn2+的萃取率为9994%。净化后的硫酸镍溶液蒸发结晶获得的硫酸镍产品质量符合
HG/T2824—2009Ⅱ类优等品要求,全流程镍综合回收率为9571%。
关键词 铜冶炼副产品 粗硫酸镍 溶剂萃取法 净化
DOI:10.3969/j.issn.16746082.2020.11.037
硫酸镍是一种重要的化工产品,广泛应用于电镀、电池、化工、轻工、陶瓷等领域[12]。受新能源汽车行业的带动作用和国家政策的导向作用,电池材料行业近年迅猛发展,导致三元锂电池材料市场对硫酸镍的需求快速增长[3]。铜冶炼过程中阴极电解液中含有杂质镍,随着电解过程的持续反复循环,其镍含量会逐渐富集,为保证阴极铜的质量,需要间断地对阴极电解液进行脱镍处理[46]。一般采用冷冻结晶、蒸发浓缩等工艺分离得到铜冶炼副产品粗硫酸镍[7],其一般含Ni15%~20%,含Cu0.5%~5%,同时含有Ca、Mg、Cu、Fe、Zn等杂质元素,需要净化除杂处理才能得到电池材料行业要求的高品质硫酸镍产品。为了提高铜冶炼副产品粗硫酸镍的价值和综合回收铜资源,采用氟化沉淀法除钙镁—Lix984N选择性萃取回收铜—P204萃取深度除杂—蒸发结晶工艺对铜冶炼副产品粗硫酸镍进行净化除杂研究,探索了工艺的最佳参数,并获得了电池材料行业用的高品质硫酸镍产品,其质量符合HG/T2824—2009Ⅱ类优等品要求。1 试 验1.1 试验原料试验所用的铜高效萃取剂Lix984N和P204均为市场通用萃取剂,其中Lix984N是体积比为1∶1的Lix860N(有效成分为5壬基水杨醛肟)和Lix84(有效成分为2羟基5壬基苯乙酮肟)在高闪点煤油中的复配物[8],P204为二(2乙基己基)磷酸。铜冶炼副产品粗硫酸镍取自云南某铜冶炼厂,其成分分析结果见表1。表1 铜冶炼副产品粗硫酸镍成分分析结果%
电铸镍片工艺
电铸镍片工艺
一、工艺概述
电铸镍片是一种常用的金属制品,其制作过程主要包括模具制作、电解液配制、电铸工艺等环节。本文将介绍一种较为常见的电铸镍片工艺流程。
二、模具制作
1.选材:选择耐腐蚀性好的材料,如不锈钢、铜等。
2.设计:根据产品要求进行设计,包括尺寸、形状等。
3.加工:利用数控机床或手工进行加工,保证模具精度和表面平整度。
三、电解液配制
1.原料:硫酸镍、硫酸、氯化钠等。
2.配比:根据不同产品要求进行配比,通常为硫酸镍30-50g/L,硫酸100-200g/L,氯化钠5-20g/L。
3.搅拌:将原料按照配比加入水中,并进行充分搅拌。
四、电铸工艺
1.准备工作:
(1)清洗模具表面,保证无杂质;
(2)调整电解槽温度和pH值; (3)安装阳极和阴极,并接上电源。
2.预处理:
(1)在模具表面涂上导电涂料;
(2)将模具放入电解槽中,使其与阴极相连。
3.电铸:
(1)将电解液倒入电解槽中;
(2)开启电源,调整电流密度和时间;
(3)等待一定时间后,取出模具,清洗干净。
五、后处理
1.去除导电涂料:将模具浸泡在去漆水中,去除导电涂料。
2.打磨抛光:利用打磨机或手工进行打磨抛光处理,使产品表面平整光滑。
3.质检包装:对产品进行质量检测,并进行包装。
六、注意事项
1.操作时应戴好防护手套和眼镜,防止化学品溅到皮肤或眼睛上;
2.严格控制电流密度和时间,以保证产品质量;
3.注意阴阳极的安装方向和距离,以避免产生气泡或局部过度铸造等问题。
七、总结 以上是一种常见的电铸镍片工艺流程。在实际操作中应注意安全、精确控制工艺参数,并对产品进行严格的质量检测。
硫酸镍分离除杂工艺概述
镍溶液除杂工艺研究进展
周晴
摘要:针对目前的硫酸镍、氯化镍等镍盐产品标准对镍盐中杂质含量提出了更严格的要求。以及公司现有工艺对产品中的Cu,Fe,Zn,Ca,Mg,Mn处理不够理想,现介绍国内外镍溶些液中出除去这些杂质的方法和研究现状,并指出今后的发展趋势。
关键词:硫酸镍 除杂 沉淀 溶剂萃取
2009年,新的硫酸镍和氯化镍产品标准[1]相继颁布。硫酸镍新标准取消了原I类产品合格品等级,对镍、钴、铁、铜、铅、钙、镁及水不溶物的含量进行了调整,增加了钠、锰、镉、汞、铬的指标,删除了硝酸盐、铵沉淀物、氨、氯化物4项指标。电镀用氯化镍新标准对镍、钴、锌、铁、铜、铅、镉、砷和水不溶物指标也进行了调整,增设了汞、锰2项指标。新的标准增加了对杂质种类的要求,对杂质含量要求也更加严格,如电镀用硫酸镍,新增了对钠的含量要求,对钙镁的含量也明确给出了限值。因而对镍溶液除杂工艺也提出了更高要求。结合镍溶液中常见金属杂质离子的情况,概括了从镍溶液(主要是硫酸镍溶液)中去除杂质离子的方法,并分析了今后的发展趋势。
一、溶剂萃取法除杂工艺
溶剂萃取法,作为有色金属分离、提取的一种重要的手段和方法,它具有操作连续化、杂质分离完全、产品质量稳定、金属回收率高、传质速度快、对环境的污染小等优点,是较为理想的净化手段,目前,在有色金属的生产过程中正日益受到人们的重视,其应用领域也正在日益扩大。因此在硫酸镍的生产工艺上溶剂萃取法也得到了广泛的应用。
硫酸镍除杂常用萃取剂有:P204,P507,除铜萃取剂,Lix84I,N902等
现主要以P204和P507的作用机理及分离效果做个论述
1.1 P204萃取剂简介
P204 的代表产品二-(2- 乙基已基)磷酸是一种烷基磷酸萃取剂,其分子式简式为HR2PO4,它相当于国外的D2EHPA。P2O4 从20 世纪70 年代开始广泛应用于稀土分离和有色金属冶金中的分离提取,它对钴和铁以及其他杂质元素有着优良的萃取能力,用得较多的是从硫酸溶液中分离铁、铜、锌。
两种提取粗硫酸镍的工艺
两种提取粗硫酸镍的工艺
YU Xiao-hang
【摘 要】在铜电解生产中电解液除镍是保证电解液洁净和阴极铜产品品质最重要的工序,简单介绍了电解液脱铜后提取粗硫酸镍几种工艺的优缺点,详细讲解了脱铜后电解液用真空蒸发浓缩水冷结晶和冷冻结晶这两种工艺提取粗硫酸镍的工艺原理和工艺流程,着重论述了兰溪自立铜业有限公司真空蒸发浓缩水冷结晶工艺提取粗硫酸镍在实际生产中所存在的几点问题,以及新建兰溪自立环保科技有限公司项目选用冷冻结晶工艺提取硫酸镍的原因.
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2019(047)012
【总页数】3页(P127-129)
【关键词】脱铜后电解液;粗硫酸镍;真空蒸发浓缩水冷结晶工艺;冷冻结晶工艺
【作 者】YU Xiao-hang
【作者单位】
【正文语种】中 文
【中图分类】TF815
兰溪自立铜业有限公司是以废杂铜等回收金属为冷料进阳极炉熔炼得到阳极板,因此阳极板杂质含量较高,其中镍含量高时可达0.6%以上,这一部分杂质镍会在电解过程中不断的在电解液中增加,达到一定浓度时会影响阴极铜产品的质量[1]。为了让阴极铜产品的质量达标,这些杂质镍必须在电解液净化中除去。兰溪自立铜业有限公司脱铜后电解液提取粗硫酸镍采用的是真空蒸发浓缩水冷结晶工艺,由于在生产实践中硫酸镍真空蒸发工艺存在较多问题,所以新建项目兰溪自立环保科技有限公司选择采用冷冻结晶工艺提取粗硫酸镍。本文主要针对真空蒸发浓缩水冷结晶和冷冻结晶工艺进行论述。
1 提取粗硫酸镍工艺
电解液脱铜后提取粗硫酸镍成熟的工艺有:直火浓缩法、冷冻结晶工艺、蒸发浓缩水冷结晶工艺、电热蒸发浓缩工艺[2-3]。因为设备简单,镍回收率高等优点,直火浓缩法曾经在中小型冶炼厂应用广泛,但由于直火浓缩法燃烧能耗大,设备密封性能差,导致环境受到严重污染,并且自动化程度低,劳动强度大等缺点目前已经很少工厂使用这种工艺。电热浓缩法使用电加热符合环保要求,并且自动化程度高,脱镍效率也高,但是由于投资成本大且生产成本高,如金隆铜业有限公司由于电热浓缩法生产成本高而停用此工艺[4]。蒸汽加热浓缩法设备简单并且投资省得到广泛采用,但是生产中也存在着爆瓷等一些问题,这些问题在下面会具体说明。冷冻结晶法前期由于投资成本大,设备贵等原因一直没有广泛采用,但是随着科技的进步,冷冻机组价格降低,投资成本也降低,并且操作环境好,低温结晶不存在酸雾泄露这些问题。
工业生产硫酸镍与硫酸钴生产工艺
工业生产硫酸镍与硫酸钴是一项重要的化工工艺,它们在电池制造、合金制备等领域都扮演着重要的角色。下面我们将通过分析其生产工艺,来了解这两种化学品的生产过程。
一、硫酸镍的生产工艺
硫酸镍的生产通常分为两个主要步骤:
1. 矿石选矿
硫酸镍的主要原料为镍矿,而镍矿通常为镍、镍铁、镍铜等合金矿,在选矿过程中,首先需要对镍矿进行粉碎、浮选等工艺处理,以提取出镍的含量较高的矿石。
2. 冶炼精炼
在矿石选矿之后,镍矿进入冶炼精炼工艺,通过冶炼工艺,将镍矿中的镍含量提取出来,制备成硫酸镍。
在生产硫酸镍的过程中,尤其需要关注环保问题,因为硫酸镍的生产过程中会产生大量的硫化物废料,而硫化物废料在未经处理的情况下会对环境产生严重污染。
二、硫酸钴的生产工艺
与硫酸镍相似,硫酸钴的生产也包括矿石选矿和冶炼精炼两个主要步骤:
1. 矿石选矿
硫酸钴的主要原料为钴矿,而钴矿通常为辉钴矿、砷釬矿等,同样需要通过粉碎、浮选等工艺处理,提取出钴的含量较高的矿石。
2. 冶炼精炼
在矿石选矿之后,钴矿进入冶炼精炼工艺,通过冶炼工艺,将钴矿中的钴含量提取出来,制备成硫酸钴。
与生产硫酸镍类似,生产硫酸钴的过程中也需要关注环保问题,尤其是处理冶炼过程中产生的废石废料对环境造成的影响。
三、生产工艺改进和发展趋势
随着化工工艺的发展,工业生产硫酸镍与硫酸钴的工艺也在不断改进。在矿石选矿、冶炼精炼等各个环节,都会采用先进的设备和技术,以提高生产效率、降低能耗、减少环境污染等。
另外,生产工艺的改进也包括废料的处理和资源回收利用等方面,通过对废料的合理处理和资源回收利用,可以在实现资源循环利用的减少对环境的负面影响。
工业生产硫酸镍与硫酸钴的工艺对于化工行业具有重要意义,其生产工艺的改进与发展不仅能够提高生产效率,还可以对环境产生积极的影响。需要我们在生产实践中不断探索,寻求更加环保、高效的生产工艺,为可持续发展贡献力量。四、环保措施
一种连续法生产硫酸镍的结晶系统及结晶工艺
一种连续法生产硫酸镍的结晶系统及结晶工艺
硫酸镍是一种重要的化工原料,广泛应用于镍盐制备、镍电池、冶金工业等领域。目前,生产硫酸镍的工艺主要包括硫化镍的浸出工艺和镍盐溶液的结晶工艺。而本文将着重介绍一种连续法生产硫酸镍的结晶系统及结晶工艺。
一、结晶系统的组成
1.结晶槽
结晶槽是结晶系统的关键组成部分,用于进行镍盐溶液的结晶过程。结晶槽通常采用不锈钢或玻璃钢材质制成,具有一定的尺寸和形状,以满足生产的要求。结晶槽内部通常设置有搅拌装置和温度控制装置,以保证结晶过程的稳定进行。
2.搅拌装置 搅拌装置用于在结晶过程中保持溶液的均匀搅拌,避免溶液中镍盐结晶过程中的局部不均匀现象。搅拌装置通常采用机械搅拌或气体搅拌的方式,以满足不同工艺条件下的要求。
3.温度控制装置
温度控制装置用于控制结晶槽内溶液的温度,以确保结晶过程在适宜的温度范围内进行。温度控制装置通常采用水或蒸汽循环的方式,对结晶槽内的溶液进行加热或冷却。
4.滤液分离装置
滤液分离装置用于将结晶槽内的溶液和结晶体分离开来,通常采用离心机或真空过滤机等设备,以实现高效的分离效果。
5.浓缩装置
浓缩装置用于将从结晶槽中分离得到的滤液进行浓缩处理,以得到高纯度的硫酸镍结晶产品。浓缩装置通常采用蒸发器或结晶器等设备,以实现溶液中溶剂的蒸发、浓缩效果。
二、结晶工艺流程
1.镍盐溶液的制备 首先,需要准备好充分浓度的镍盐溶液作为结晶的原料。镍盐溶液的制备主要通过硫化镍的浸出工艺或其他方式进行,以得到浓度达到一定标准的镍盐溶液。
2.结晶槽的注入
将经过浓缩的镍盐溶液注入结晶槽内,同时启动搅拌装置进行均匀的搅拌。通过温度控制装置控制结晶槽内溶液的温度。
3.结晶过程
在适宜的温度条件下,镍盐溶液中的硫酸镍开始发生结晶现象。通过搅拌装置和温度控制装置的作用,可保证结晶过程的稳定进行。
4.结晶产物的分离
结晶过程结束后,利用滤液分离装置将结晶槽内的溶液和结晶体分离开来,得到含有硫酸镍结晶体的滤饼和滤液。
高冰镍生产硫酸镍工艺
高冰镍生产硫酸镍工艺
硫酸镍是一种重要的化工原料,广泛应用于电池、催化剂、合金等领域。高冰镍生产硫酸镍是一种常用的工艺路线。本文将介绍高冰镍生产硫酸镍的工艺流程和主要环节。
一、高冰镍的特点
高冰镍,也称为镍精矿,是一种镍的精矿石。其主要成分是镍、铜和铁。高冰镍具有较高的镍含量,通常在15%以上。由于其镍含量较高,因此成为生产硫酸镍的理想原料。
二、高冰镍生产硫酸镍的工艺流程
高冰镍生产硫酸镍的工艺流程主要包括矿石破碎、浸出、氧化还原、脱铜、脱镍、结晶等环节。
1. 矿石破碎
高冰镍矿石经过破碎设备破碎成适合浸出的颗粒度。破碎后的矿石颗粒度应根据具体工艺要求进行控制。
2. 浸出
破碎后的高冰镍矿石通过浸出设备进行浸出。浸出是将金属元素从矿石中溶解出来的过程。浸出液中含有镍、铜等金属离子。
3. 氧化还原
浸出液中含有的金属离子经过氧化还原反应,将镍、铜离子氧化成为相应的金属氧化物。氧化还原反应是将金属元素从溶液中还原出来的过程。
4. 脱铜
经过氧化还原反应后,溶液中的铜氧化物和镍氧化物被分离。脱铜过程是通过加入适量的草酸等草酸盐形成的草酸铜溶解镍氧化物,从而实现铜和镍的分离。
5. 脱镍
脱铜后的溶液中含有高浓度的镍离子。通过加入适量的氢气等还原剂,将镍离子还原成为金属镍。脱镍过程是将镍从溶液中还原出来的过程。
6. 结晶
经过脱镍后的溶液中含有高浓度的硫酸镍。通过结晶过程,将硫酸镍结晶出来,得到硫酸镍的固体产品。
三、高冰镍生产硫酸镍的优势
高冰镍生产硫酸镍的工艺具有以下优势:
1. 高冰镍是镍含量较高的原料,可以提高硫酸镍的产率。
2. 工艺流程简单,操作方便。
3. 工艺过程中无需添加过多的化学试剂,对环境影响较小。
4. 生产成本相对较低,具有较高的经济效益。
四、高冰镍生产硫酸镍的应用
高冰镍生产的硫酸镍广泛应用于电池、催化剂、合金等领域。在电池领域,硫酸镍是镍氢电池和镍铁电池的重要原料。在催化剂领域,硫酸镍可以用于合成氨、脱硫等反应。在合金领域,硫酸镍可以用于制备不锈钢、镍基合金等。
