在镍电解过程中,电解液循环是一个闭路系统,即阴极电解液渗滤出隔膜至阳极室,阳极电解液经净化后又回到阴极室。炎了维持长期正常生产,在整个系统中循环的电解液总体积须保持基本不变。
在生产过程中,造成电解液体减小的原因是由于电解液蒸发带走水,净化渣带走溶液以及抽出部分电解液制备碳酸镍;造成电解液体积膨胀的原因是由于造液带进电解液,净化时加入试剂带进水以及返回的各种洗渣水。在实际生产中,体积膨胀的可能怀要比体积缩小的可以性大得多,尤其是各种洗渣水,因为其中用量大,如果操作控制不当,就会使电解液体积迅速膨胀。因此生产中必须严格控制各种渣的洗水是,并抽出部分电解液制备碳酸镍,以调节电解液总体积。
在电解液中应有一定的离子浓度,以提高电解液的导电性。由于电解液净化时需要用碳酸钠溶液调节电解液的PH值,因此电解液中的钠离子浓度会逐渐增大。为保持电解液中钠离子浓度在一定范围内,在生产系统中必须定期排除一定量的钠盐。目前,排钠盐的方法有两种,镍返回了电解液循环系统,而沉碳酸镍后的溶液含有大量钠离子,将其弃去;另一种方法应用较多,但过滤出的碳酸镍仍含钠10%左右,为了减少返回电解液的钠量,某镍厂在圆筒过滤机上方安装塑料喷嘴,用60℃的热水喷淋洗涤滤饼,洗涤后的碳酸镍含钠可降至2%,有利于钠离子平衡。
1)阴、阳极下槽准备
吊耳(小耳)阳极在下槽前,首先要在排架板上进行排板。所谓排板操作就是把阳极按照 规定的阳极板间距,在架子上排列好,并调整好吊耳的高度,以防铜耳浸没溶液中,并打齐导电铜棒上的阳极吊耳(对于大耳阳极则只要调整好极间距就行)。
阳极铜棒使用前应通过光棒机磨光表面,去掉铜表面的氧化层,使其和阳极吊耳接触良好。槽帮母线的接触点也应清理干净。
始极片在入槽前首先应在浓度为10~20g/L的盐酸溶液中浸泡3~30min,然后再用热水冲洗干净,其目的是为了防止电镍爆皮,产生夹层和出现麻孔。为了确保阴极铜棒和阴极吊耳之间的导电良好,也要将吊耳和铜棒表面上的氧化物以及其他附着物清理干净。
始极片插入隔膜内时一定要放正平直,否则会因粘袋而造成隔膜穿孔。对于刚度小的始极片,在下槽后由于沉积物内应力的影响,容易发生弯曲变形,严重时也会刺穿隔膜,与阳极形成短路,因此在下槽后的第二天,再将阴极取出进行平直校正,俗称“平板”操作。虽然平板操作劳动强度大,但有利于提高电镍的质量和产量。某厂试验成功的液压平板压纹机,压力为118~157MPa,压出的米字形加强筋宽30mm,深2mm,经过压纹的始极片下槽后的弯曲变形现象大大减少。
2)出装槽操作
在电解槽出槽时,需要短路断电,在单槽人工横铜棒短路断电时,由于槽电压高,电流大,横电不好会烧毁导电母线、导致放炮断路事故。现在经过改进固定了横电装置,基本杜绝了以上事故的发生。最极周期的天数视电流密度大小和阳极含硫高低而定,对于粗镍阳极,阳极周期为14~18d,期中一般不再进行刮阳极泥作业。对于硫化镍阳极,由于阳极泥率较高,阳极周期一般只有12~15d,而且期中要求安排1~2次刮阳极泥作业,以防止槽电压上升。
为了确保阴极析出物的物理规格,阴极周期一般为3~6d。
在进行极板吊装时,在没有大型平台的车间均要采用接液盘,以使吊车行走时淌下的溶液、阳极泥等落入盘中,避免污染其他槽的阴极室。采用大型平台车作业,由于缩短了横电时间,有利于提高电解槽的生产能力。
在进行更换阳极或刮阳极泥作业时,为防止阳极泥污染阴极室,隔膜袋上一定要加盖盖好。在新的阴、阳极入槽时,槽帮母线各接触点均要擦洗干净,为了防止在装新阳极时由于槽内溶液体积增大而造成阳极液倒入阴极室,要求入槽前抽掉一部分阳极液。新的阴、阳极入槽后,要重新校正阴、阳的相对位置,检查阳极吊耳高度,防止铜吊耳浸入阳极液中。
3)电调操作
电调操作是在槽面上进行的,包括极板导电、隔膜使用、新液流量和阴、阳极液面差以及阴极沉积状态等方面的检查,并按操作规程及时调整处理。
(1)检查阴极室内液面高度,保持阴、阳极液面差在30~50mm,对于破损或不能维持液面差的隔膜袋及时进行更换。
(2)检查阴、阳导电棒与槽帮母线接触点的导电情况,每班要进行擦洗一次,并用“短路打火法“检查其通电与否。
(3)调节新液流量,控制新液使用量。
(4)检查隔膜内阴极沉积情况,发现阴极出现爆皮、长气孔、长海绵镍等情况,应及时进行处理。