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硫酸鎳生產工藝有哪些?

所屬分類:行業資訊    發布時間: 2023-09-13    作者:金昌神泥科技有限公司-硫酸鎳-碳酸鋅-海綿銅-硫酸錳溶液廠家
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硫酸鎳隨著三元材料應用增多,對硫酸鎳的需求也逐漸增加,銅冶煉廠可以制備硫酸鎳,康景輝小編跟大家一起 聊聊關于硫酸鎳生產工藝有哪些?

在銅電解精練過程中,鎳常常以離子的形式累積并富集于電解液中,鎳是銅陽極板中的主要雜質之一,在銅的電解過程中一般要求電解液中的鎳離子濃度不超過15g/L。通常情況下是將電解廢液進行脫銅,然后用脫銅后液進行除鎳。

硫酸鎳生產工藝

鎳的脫除方法主要有結晶法、萃取法、離子交換法等。

目前我們主要采用結晶法生產粗硫酸鎳,以前主要直火濃縮法、電熱濃縮法和冷凍結晶法等,目前采取真空蒸發濃縮結晶法和真空蒸發冷凍結晶法較普遍。

1、直火濃縮法因設備簡單、操作簡潔和鎳直收率高等優點,早期得到廣泛應用,但由于酸揮發多致使操作環境惡劣、能耗大、勞動強度大等因素,隨著環境保護及強調勞動安全衛生等要求提高,已不屬于淘汰工藝。


2、電熱濃縮法由于自動化程度高、環保效果好、脫鎳率高等優點早期也部分的工廠所采用,但因所需設備復雜、投資大且生產粗硫酸鎳成本高,使用受到限制。

3、冷凍結晶法由于需要設備多、占地面積大、脫鎳率低等因素沒有廣泛采用。蒸氣間接加熱濃縮法(在某一壓強下,采用蒸汽間接加熱使溶液蒸發的方法),因所有冶煉廠產生大量的富余蒸汽,利用成本低,受到中小型銅冶煉廠的普遍青睞。

隨著硫酸鎳生產工藝制備的逐漸成熟,硫酸鎳制備時采用真空蒸發冷凍結晶法,為提高生產效率,綜合真空蒸發和冷凍結晶兩種方法。

1、電熱濃縮法

電熱濃縮發工藝原理基本同直火濃縮法,它就是用電直接加熱濃縮溶液,再水冷結晶產出粗硫酸鎳。

電熱濃縮法用三根石墨電極插入裝有溶液的濃縮槽,電源裝置輸出較高的電流到電極,通過溶液自身的電阻產生熱使溶液沸騰。在常壓狀態下蒸發水分從而濃縮溶液。蒸發出的氣體由排氣系統送硫酸霧吸收塔凈化后排空,濃縮液經水冷結晶槽冷卻,真空吸過濾后得到粗硫酸鎳產品。

電熱濃縮法由于消耗的是電能,對于電緊張達的區域不太有利,電價較高,粗硫酸鎳成本較高。電熱濃縮產生的高溫腐蝕氣體對氣體凈化系統、生產設備及廠房腐蝕嚴重。目前只有少數廠家在用此工藝。

2、冷凍結晶法

冷凍結晶是將較高濃度含鎳脫銅終夜,先進行預冷,再流過冷凍結晶槽連續冷凍結晶,一般控制在-25~-10℃.每個結晶槽里開啟連續低強度的攪拌。結晶槽里結晶粗硫酸鎳進行過濾,過濾餅為粗硫酸鎳,過濾液對脫銅終夜進行預冷。因脫銅后液鎳不是十分高,冷凍結晶效率效率一般。部分廠家將電解系統中提升到一定濃度,間斷性的采用冷凍結晶生產硫酸鎳。

3、真空蒸發濃縮結晶法:

真空蒸發濃縮結晶法是利用溶液中的硫酸濃度與硫酸鹽溶解度在不同溫度下存在一定的平衡關系,即溶液中硫酸鹽溶解度會隨其酸度、溫度的變化而改變;同時溶液在不同的酸度、不同的壓強下,其沸點也不同,它們之間也存在一定的平衡關系。

利用蒸汽通過鈦板或者加熱盤管對反應釜中脫銅后液進行加熱,并對反應釜進行抽真空,降低水的沸點,加快蒸發速度。真空蒸發生產粗硫酸鎳主要是將冶煉廠產生的富余蒸汽進行利用,生產成本較低。

4、真空蒸發濃縮冷凍結晶法:

真空蒸發濃縮冷凍結晶法就是將脫銅后液進行先真空蒸發,再進行預冷,接著進行冷凍結晶,最后進行過濾,真空蒸發濃縮冷凍結晶效率較高,但因為流程較長,已經濃縮脫銅后液需要經過部分管道及冷凍結晶設備,對設備腐蝕比較嚴重,增加的維護生產成本。
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