工业硫酸镍除钴工艺研究

SMO254材料在硫酸镍生产工艺中的应用

SMO254材料在硫酸镍生产工艺中的应用 [摘要]针对硫酸镍生产中板式换热器板片腐蚀严重的问题，通过对板式换热器几种材质板片耐腐蚀性能的分析与试验，选用SM0254材料取代原C一276材料，延长了板式换热器的板片寿命，降低了生产成本。 [关键词]板式换热器；板片；硫酸镍；浓缩；温度；腐蚀；腐蚀率；使用寿命 板式换热器存在的问题： 大冶有色金属有限公司稀贵金属厂从铜冶炼系统的电积后液中回收硫酸镍，主要工艺为铜电积后液在蒸发反应釜中加热浓缩，提高溶液中镍的浓度，同时硫酸浓度从14％上升到35％左右，然后使用冷冻机降温，结晶生产出硫酸镍产品。为了提高浓缩工序的生产效率，采用了负压蒸发方式，即使用真空泵降低反应釜内的气压，气压越低，溶液沸腾所需要的温度就越低，进而加快了蒸发浓缩进程。由于蒸发产生的气体会降低反应釜内负压，所以使用板式大冶有色金属有限公司稀贵金属厂从铜冶炼系统的电积后液中回收硫酸镍，主要工艺为铜电积后液在蒸发反应釜中加热浓缩，提高溶液中镍的浓度，同时硫酸浓度从14％上升到35％左右，然后使用冷冻机降温，结晶生产出硫酸镍产品。为了提高浓缩工序的生产效率，采用了负压蒸发方式，即使用真空泵降低反应釜内的气压，气压越低，溶液沸腾所需要的温度就越低，进而加快了蒸发浓缩进程。由于蒸发产生的气体会降低反应釜内负压，所以使用板式属厂原有3台板式换热器，型号为BR0．8B一1．0—47一E，2007年4月硫酸镍系统扩能改造，增加了同型号的板式换热器4台。该型号的板式换热器换热总面积为47 m2，单片换热面积为0．8m2，设计压力为1．0 MPa，设计温度为150℃，板片材质为C一276，板片厚度为0．6 mm，板片进口直径为200 mm。 生产中浓缩工序的负压一般仅为一0．06 MPa，蒸发效率不高，不能满足生产要求。2007年1月对3台板式换热器进行解体检修，发现每台换热器板片的进气孔腐蚀严重，此乃造成系统负压泄漏的主要原因；同时导致冷却水与冷凝水混合，已经无法满足生产工艺的要求，遂于20o7年1月对所有板片进行了更换。生产运行至2007年4月，浓缩工艺过程又陆续出现负压不稳定、生产产量下降的情况。遂对原3台板式换热器进行了逐一的解体检查，发现存在与2007年1月同样的问题：板片的进气口全部被腐蚀，必须将板片进行整体更换，而从2007年1月至4月二次更换板片的周期仅为4个月。同样的问题出现在2007年9月起新系统扩建投入使用的4 、5 、6 、7 板式换热器上，这4台板式换热器投用后，陆续出现负压不稳定、冷却水量大幅增加的现象，判断为板式换热器板片出现问题。2007年9月20日在对4 板式换热器的解体检查中发现，所有C一276材质的板片进气孔已全部被腐蚀，不得不进行板片的更换，否则生产将无法进行。从2007年4月投入使用到9月所有板片全部被腐蚀，其间扣除因限电等原因造成的停产时间，新投入使用的4台板式换热器板片使用寿命亦仅为4个月，与前3台的使用寿命基本相同。板式换热器板片的设计使用寿命为2年，而实际使用寿命远远低于设计值，故现场对C一276这种材质的板片是否适合预浓缩生产工艺的工况条件产生了质疑。 2 板式换热器板片材质及其应用工况分析角色设置2008(2) BR0．8B一1．0—47一E板式换热器的板片为波纹板片，波纹板片由0．6～1 mm厚度的金属板一次压制而成，其波纹形式有平直波纹或人字波纹，设置波纹可以增加板片的有效传热面积，使流体通过时形成湍流，强化传热作用。每块板片作为一个传热面，板上设有4个分配液体的孔，孔及板片四周粘有密封垫片，使板片之间形成两组独立平行的通道，冷热两种介质在各自固定的通道内流动，达到最佳的换热效果。2．1 C一276材料及其应用工况分析BR0．8B一1．0—47一E板式换热器的板片原使用C一276材料，C一276材料为哈氏合金，其主要化学成分见表1。从表1可以看出，

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。 1.2 P204萃取过程机理 因为P204 是一种酸性萃取剂，它萃取金属的反应方程式可表示如下： Men+＋nHL = MeLn＋nH+ 上式中Me 表示金属离子，n 表示其价数。反应方程式的萃取平衡常数K 与萃取本身的性质、萃取温度、稀释剂等因素有关，它的分配系数D 可用下式表示： lgD = lgK＋2lg[HL]＋2pH 式中，L 代表有机离子。从上述看出，分配系数D 是pH 的函数，即P204萃取过程的分配系数

蒸气间接加热浓缩生产粗硫酸镍工艺应用

蒸气间接加热浓缩生产粗硫酸镍工艺应用 余智艳 (南昌有色冶金设计研究院,南昌市,330002) （摘要）介绍蒸气间接加热浓缩法生产粗硫酸镍工艺在铜电解液净化过程中的应用对该工艺的工艺原理、操作参数的确定、所用设备特点及配置要求作了论述。 〔关键词〕蒸气间接加热浓缩法粗硫酸镍工艺 近年来,为了充分利用铜资源，满足市场需要，以废杂铜为原料生产电铜的铜电解厂日益增加。由于受资金、原料等客观条件的限制，这些铜冶炼厂的规模一般为1～2万t/a。而以杂铜为原料产出的阳极板含镍较高有的高达0.3%以上，这些镍必须在电解液净化过程中脱除。因此迫切需要一种适合中小型铜冶炼厂、设备简单、投资省的脱镍工艺。而蒸气间接加热浓缩生产粗硫酸镍工艺正满足了这一需要本人曾在几个工程的设计中运用该工艺现就其工艺原理、操作参数、设备选择及配置等方面做一些分析和论述。 1、概述 镍是铜阳极板中的主要杂质之一，在电解过程中若电解液中的镍离子浓度超过15g/L，对电铜质量将产生不良影响,必须在电解液的净化过程中除去,以保证电解的正常生产。 电解液中镍的脱除方法主要有结晶法、萃取法、离子交换法等。而国内主要采用结晶法生产粗硫酸镍,如一些老冶炼厂采用的直火浓缩法和冷冻结晶法、80年代贵溪冶炼厂从日本引进的电热浓缩法等。直

火浓缩法因具有设备简单、镍直收率高等优点,曾一度在小型铜冶炼厂广泛采用,但由于其燃烧与蒸发设备不密闭、酸挥发多、能耗大、环境污染严重、操作环境恶劣、劳动强度大,在日益重视环境保护及强调劳动安全卫生的今天已不再推荐使用。冷冻结晶法由于需要设备多、占地面积大、脱镍率低等因素一直未得到广泛采用。而电热浓缩法由于自动化程度高、环保效果好、脱镍率高等优点正被越来越多的工厂所采用,但因所需设备复杂、投资大且生产粗硫酸镍成本高,使其在中小型铜冶炼厂的使用受到限制。所以，蒸气间接加热浓缩法(在某一压强下，采用蒸气间接加热使溶液蒸发的方法)则受到中小型铜冶炼厂的普遍青睐。它既解决了操作条件恶劣、劳动强度大等问题，又利于环境保护，且设备简单、投资省，对资金有限的中小型铜冶炼厂是较为适宜的。 2、蒸气间接加热浓缩法的工艺原理及操作参数的确定 2.1蒸气间接加热浓缩法的工艺原理 电解液净化系统生产粗硫酸镍的溶液一般为二次脱铜终液，其成份主要为H2SO4和NiSO4。根据硫酸盐结晶理论，溶液中的硫酸浓度与硫酸盐溶解度在不同温度下存在一定的平衡关系，即溶液中硫酸盐溶解度会随其酸度、温度的变化而改变；同时溶液在不同的酸度、不同的压强下，其沸点也不同，它们之间也存在一定的平衡关系。图1为溶液中硫酸镍的饱和浓度与酸度在不同温度下的关系曲线。图2为溶液的沸点与酸度在不同压强下的关系曲线。

硫酸镍制备工艺

硫酸镍制备工艺(总7页)本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

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 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。 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

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。 在实际电解法生产硫酸镍的过程中，建议采用如下工艺参数进行控制：硫酸浓度：直流电2-3mol/l；交流电4-5mol/l；电流密度：.:0 a/d㎡；槽电压：；溶液温度：低于40℃；为保证电解液中硫酸浓度的稳定，电解过程中应不断向电解液中补加浓酸；电解持续时间视电解液总量，以使电液相对密度达到³为宜，这样可以获得即能顺利过滤的较浓的硫酸镍溶液。 2 工业硫酸镍除钴工艺 工艺简介 工业硫酸镍在新能源和表面处理行业应用广泛，尤其随着表面处理行业的发展,硫酸镍逐渐应用到机械制造、电子工业、航空航天、装饰材料等领域，对其质量要求也越来越高。目前一些化学工厂生产的硫酸镍产品中含有少量钴，达不到精密表面处理行业的要求；另外按目前市场价格,金属钴是金属镍的四倍多，所以从工业硫酸镍中回收钴十分必要。传统的除钴方法是用naclo等强氧

化学镀镍配方分,化学镀镍配方分析技术及生产工艺

化学镀镍配方成分分析，镀镍原理及工艺技术导读：本文详细介绍了化学镍的研究背景，分类，原理及工艺等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。 禾川化学引进国外配方破译技术，专业从事化学镍成分分析、配方还原、研发外包服务，为化学镍相关企业提供一整套配方技术解决方案。 一、背景 化学镀镍也叫做无电解镀镍，是在含有特定金属盐和还原剂的溶液中进行自催化反应，析出金属并在基材表面沉积形成表面金属镀层的一种优良的成膜技术。化学镀镍工艺简便，成本低廉，镀层厚度均匀，可大面积涂覆，镀层可焊姓良好，若配合适当的前处理工艺，可以在高强铝合金和超细晶铝合金等材料上获得性能良好的镀层，因此在表面工程和精细加工领域得到了广泛应用。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！ 二、化学镀工艺

化学镀工艺流程为：试样打磨-清洗-封孔-布轮抛光-化学除油-水洗-硝酸除锈-水洗-活化-化学镀-水洗-钝化-水洗-热水封闭-吹干。 图1 化学镀的工艺流程图 三、化学镀镍分类 化学镀镍的分类方法种类多种多样，采用不同的分类规则就有不同的分类法。 四、化学镀镍原理 目前以次亚磷酸盐为还原剂的化学镀镍的自催化沉积反应，已经提出的理论有羟基-镍离子配位理论、氢化物理论、电化学理论和原子氢态理论等，其中以原子氢态理论得到最为广泛的认同。 该理论认为还原镍的物质实质上就是原子氢。在以次亚磷酸盐为还原剂还原Ni2+时，可以以下式子表示其总反应： 3NaH2PO2+3H2O+NiSO4→3NaH2PO3+H2SO4+2H2+Ni（1） 也可表达为： Ni2++H2PO2-+H2O→H2PO3-+2H++Ni（2）