硫化镍阳极电解的酸性造液过程

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:817

    在的可溶性阳极电解过程中,由于阳极杂质的影响,使得阳极电流效率(86%左右)低于阴极电流效率(97%左右),再加之电解液在净化过程中因净化渣夹带而造成的损失,使得电解液中的Ni2+浓度不断下降。为了防止电解液中镍的贫化,确保生产正常进行,就必须保持属离子的平衡。硫化镍电解每生产1t电解镍约需补充0.2t外长量,其值取决于从净化渣中回收的镍量。电解造液是补充电解液中镍离子的有效方法之一。
    电解造液的阴极过程不同于电解生产的阴极过程,在成品电解槽生产中创造条件控制氢析出,以保证阴极上镍的优先析出,而在造液过程中则恰恰相反,则是创造条件使氢优先在阴极上析出,镍在阳极上正常溶解,结果使镍的阴极电流效率远远低于阳极电流效率,从而使电解液中的Ni2+得以富集。

表1 硫化镍阳极电解精炼生产的技术操作条件

项目

单位

Ⅰ工厂

Ⅱ工厂

Ⅲ工厂

汤普森冶炼厂((加)

Ni

g/l

﹥70

60~65

60~70

75

Cu

Mg/L

﹤3

0.3

﹤0.3

 

Fe

Mg/L

﹤4

0.6

﹤0.5

 

Co

Mg/L

﹤20

1.5

﹤1

 

Zn

Mg/L

﹤0.35

0.3

﹤0.3

 

 

Pb

Mg/L

﹤0.3

0.08

﹤0.05

 

 

Cl-

g/L

﹥70

70~90

120~130

45~50

 

Na+

g/L

﹤40

45~60

﹤50

65

 

H3BO3

g/L

4~6

﹥5

8~15

20

 

有机物

g/L

﹤0.7

﹤1

1

 

 

PH

 

4.6~5.0

2~2.5

2~2.5

3.5

电流强度

kA

13.5~13.8

4.1

5

10

电流密度

A/m2

250

180~210

170~200

240

电解液温度

65

60~65

65

63

同极中心距

Mm

190

190

190~200

197

循环量

L/(A.h)

0.065

0.08

0.085

0.08

阳极周期

d

9~10

9~10

6~9

21

阴极周期

d

4~5

3

6~7

10

阴阳液面差

mm

30~50

30~50

50~60

20~25

掏槽周期

4~5

2~3

3

 

[next]

    造液过程是不带隔膜的电解槽中进行。常用紫片做阴极,造液过程不仅起补充镍离子的作用,同时还有脱铜的作用。因为铜离子的析出电位比镍离子正,所以电解液中的铜离子会在阴极上与氢一起析出,在阴极上形成海绵铜。
    造液过程的主要反应为:
    阴极反应     2H++2e=H2
                Cu2++2e=Cu
    阳极反应     Ni3S2-6e=3Ni2++2S
                Cu2S-4e=2Cu2++S
    造液过程的阳极过程与正常电解的阳极过程完全相同,其阳极材料包括硫化镍阳极、合金阳极或来自生产槽的较完整的残极。为了提高贵金属的回收率,阳极板一般被套在尼龙袋内,防止从阳极脱落的阳极泥与在阴极上析出的海绵铜混杂一起。
    在造液过程中,将一部分阳极液引出,以HCl与H2SO4的混合酸将其酸度调至50~55g/L,作为造液电解液。在实际生产中,各种含Ni2+、H+的溶液,如铜渣浸出液、矾渣过滤液、阳极泥洗后液以及外来液也都引入造液过程,同时,洗陶管的废酸也打入配酸槽用业高速溶液的到度。由于电解液酸度高,加之阴极析出大量氢气,因此车间酸雾较大,为了改善劳动条件,减少酸雾,生产上常用皂角水形成的泡沫来覆盖电解液表面。
    由于造液阴极上析出氢气,使电解液中的酸度降低。基于这个道理,在日本志村镍冶炼厂,采用中和电解槽造液法来补充电解液中的镍离子,即在若干电解槽内除吊挂硫化镍阳极外,另外还悬挂表面积小的金属镍棒(管)作为阴极从而减小阴极面积,增大阴极电流密度。当阳极电流密度为120~160A/m2时,阳极即可顺利地溶解,而阴极电流密度增加到1500~3000A/m2,在这样高的电流密度下镍是不会析出的,而只有氢在阴极析出,于是电解液中的Ni2+浓度提高了,H+浓度下降,电解液的P值很容易由1.8提高到5.0,这不仅降低了净化过程中的纯碱消耗,还避免了Na+过多引入电解液而造成的危害。
    在生产实践中,常把酸性造液电解槽分为高酸造液(出槽6溶液含酸18~22g/L)和低酸造液(出槽溶液含酸4~7g/L)两种。酸性造液电解槽数量,一般为生产电解槽与种板电解槽总数的25%,其技术操作条件如表2所示。

表2 酸性造液电解槽技术条件

项目

单位

Ⅰ工厂

Ⅱ工厂

Ⅲ工厂

电流强度

kA

8~10

4.1

5

起始溶液含酸

g/L

50~55

140~180

50~60

最终溶液含酸

g/L

4~7

30~40

15~20

最终溶液含镍

g/L

﹥80

﹥100

70

电解液温度

常温

60~65

60~65

同极中心距

mm

210

190

180

标签: 阳极
打赏

免责声明:
本站部份内容系网友自发上传与转载,不代表本网赞同其观点;
如涉及内容、版权等问题,请在30日内联系,我们将在第一时间删除内容!

购物指南

支付方式

商家合作

关于我们

微信扫一扫

(c)2008-2018 DESTOON B2B SYSTEM All Rights Reserved
免责声明:以上信息由相关企业或个人自行免费发布,其真实性、准确性及合法性未证实。请谨慎采用,风险自负。本网对此不承担任何法律责任。

在线咨询

在线咨询:

QQ交流群

微信公众号