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10硫酸镍溶液深度净化工艺研究10.1项目现状及存在问题目前硫酸镍生产所用原料主要为高压浸出工序现阶段生产出来的未经萃取除钴的溶液、钴系统产出的含镍溶液、铜系统产出的脱铜后液和经蒸发浓缩后的含镍渣料及铜电解产出的脱铜后液等。现阶段的主要生产工艺是原料液经除铁后以P507萃取除杂(包括钴、铜、锌、锰以及残留的铁等),再以氟化物除钙、镁,然后以P204萃取镍,脱除Na+、Cl-、F-等,以纯净水配制硫酸反萃镍,反萃夜经除油后蒸发、结晶、离心、干燥、包装,产出硫酸镍产品。就目前的产品质量而言,虽然能够满足于目前国内市场上电镀与电池材料两大行业的要求,但与国外先进水平相比在化学成分上还差一个等级(见表1)。拟采用国外一的硫酸镍产品化学成分质量标准,设定硫酸镍结晶前液中的主金属Ni与Cu、Fe、Zn、Pb之比分别达到250000:1,Ni与Ca、Mg、Na之比分别达到25000:1,并进行了3#剪边镍的溶解试验,目前生产的硫酸镍产品重溶再结晶试验以及上海罗门哈斯公司与西安电力树脂厂提供的阳离子交换树脂对溶液进行的离子交换除杂试验,均未能达到目标。各厂硫酸镍化学成分比较(%)表1NiCuPbCoFeZnCaMgNa金川公司22.0≤0.10.00070.00050.00070.00050.0020.0020.006国外一22.20.0030.00010.00010.00010.0003国外二22.20.00010.00020.00010.000110.2预期的目标经过深度净化以后,纯净硫酸镍溶液中主金属Ni与Cu、Fe、Zn、Pb、Mn含量之比分别达到250000:1,Ni与Ca、Mg、Na之比分别达到25000:1。净化后液结晶出的硫酸镍产品中Cu、Fe、Zn、Pb、Mn等杂质分别为≤0.0001%,达到国外一的硫酸镍质量水平。11采用新型材料,提高镍扣极板绝缘层质量和使用寿命的研究11.1项目现状及存在问题金川集团公司采用硫化镍可溶阳极电解工艺生产镍扣。生产规模为1Kt/a;镍扣工序中采用的极板为不锈钢镶柱敷绝缘材料。极板规格为900×880×10mm,不锈钢板厚4mm。单片极板导电柱截面面积为0.1339m。主要生产技术参数:溶液介质为硫酸盐—氯化物混酸体系,其中SO4-2:90~110g/l,Cl-:75~90g/l;PH值:4.5~5.0;温度:65~85℃;生产周期:7天;每槽37片极板,阴极电流密度:平均1350A/㎡;种板尺寸:L900×W880×δ8;镍扣排列:横向28个,间距30,纵向27个,间距25;镍扣芯尺寸:Φ10×8;表面裹塑:PE;镍扣:Φ.25,重22g。目前极板使用5~6月后,钢柱与周边绝缘层出现缝隙,镍扣在生长过程中将钢柱逐渐包裹,造成镍扣难以剥离及成型不规则甚至出现连电。生产中根据极板的破损情况采用局部修复或重新制作新绝缘层的方法以延长其寿命。修复采用塑料焊枪将钢柱周围绝缘材料吹化,再用工具将绝缘材料向钢柱方向击实,然后将极板表面打磨光滑后使用。种板存在的问题:1)变形比较厉害、修复率较高使得生产成本无法控制,且种板使用寿命超不过15次。2)种板绝缘层包覆不好,容易造成镍扣连片生长成废品。3)镍扣不易脱扣,直接影响到连续自动化生产的实现,成为镍扣产量提高的瓶颈。以上问题导致后续工序(排版放入电解槽内、脱扣、酸洗、烫洗、冲洗、干燥、计量、包装等)均采用人工操作,不适应大规模自动化的生产。11.2预期的目标1)研制的种板具有强度好、平整度高、不易变形等特点,且绝缘层包敷良好、不易破损。并确保种板的单块制造成本低于2500元(人民币),单块种板使用寿命超过50次,在使用期限内,单块面积修复不超过10%。一批种板的残次率控制在5%。2)研制的脱扣机组具有可连续作业、效率高、对种板的损害较小等特点。3)研制的镍扣清洗机组具有流水线性质可自动完成对镍扣的酸洗、烫洗、双氧水洗、清水冲洗等工序。
本文标题:硫酸镍溶液深度净化工艺研究
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