粗硫酸镍百科
1、概述粗硫酸镍是铜电解废液净化过程中的副产品。我国于1954年开始试验用粗硫酸镍生产电解镍，1955年开始试验用粗硫酸镍生产电解镍，并于1955年投入生产。用此工艺生产的电解镍质量达到世界3号镍标准。该工艺包括配制硫酸镍溶液、电解镍提取两部分，其工艺流程如图1所示。图1粗硫酸镍电解生产镍工艺流程2、原料无水粗硫酸镍呈淡黄色，因吸收空气中的水分而变成绿色。粗硫酸镍的组成为（%）：~202~30.5~11.5~210~30粗硫酸镍在20~25℃时部分溶解于水，不溶物含量为54%； 在80～100℃时易溶于水，不溶物含量为1%，不溶残渣为灰白色，多为锑的化合物，混有铜、铁、砷、铅及少量镍。三、技术操作条件 (一)粗硫酸镍溶解 将粗硫酸镍溶于水，液固比为3：1的溶解槽中，用蒸汽加热至80～85℃，搅拌2～3h。物料溶解后溶液呈深蓝色，密度为1.25～1.35t/m3，溶液含镍80～120g/L，还含有铜、铁、锌、砷、锑、锡及游离硫酸等杂质。 (二)一次中和除杂 粗硫酸镍溶解后，进行一次中和。 一次中和结束时pH为4.2～4.5，温度为85℃，中和剂为碳酸钙乳液。中和后部分铜、铁、锡、铋等杂质水解并沉积到渣中。
一次中和液含镍80-90g/L。（三）二次中和除杂将一次中和过滤后的溶液进行二次中和，二次中和结束时pH=6.65-6.75，温度85℃，中和剂为碳酸钙乳液。中和后铜、铁、锌等杂质大部分水解沉积成渣，二次中和液含镍50-60g/L，供电解使用。二次中和渣含镍7%左右，返回溶解成分。（四）一次中和渣处理一次中和渣含镍1.5%-2.5%，用硫酸在pH=1.5-2.0，温度80℃下溶解，溶液含镍20g/L以上，含有铜、铁、锌等杂质，溶液返回使用。 中和pH值直接影响金属盐的沉积速度。一次中和pH为4.2～4.5，铁渣率约90%，铜渣率约70%，锌渣率约15%。二次中和pH为6.65～6.75，铁、铜渣率均为99%，锌渣率98.5%，镍渣率约30%。（五）镍电解采用不溶性阳极电解法生产电解镍。阳极为含银1%～3%的铅银合金板，阴极籽板为铝板，电解液为硫酸镍溶液。 电解液组成（g/L）：镍50-60、铁≤0.05、铜≤0.02、锌≤0.05、铅0.04、硫酸2-3、20-25、硫酸钠50-100。电解液循环方式为降压。1、电解液中含镍。电解液镍含量对电流效率的影响见图2。
镍含量高，能抑制阴极氢离子的放电，提高电流效率，电解液中镍含量以80-120g/L为宜。图2电解液镍含量与电流效率关系2、电解液中酸含量电解液酸含量对电流效率的影响如图3所示。酸含量高时，阴极易放电氢离子，阴极镍片易开裂，易形成短路，降低电流效率。生产时电解液中酸含量以保持3g/L为宜。图3电解液中硫酸含量与电流效率关系3、电流密度电流密度的大小一般根据生产任务、产值、直售电、电价报价等因素选择。电流密度大时，氢气过电压相应增大，能抑制氢离子的放电，明显提高电流效率。 但电流密度提高后，由于镍的应力增大，镍片易开裂，造成短路，使电流效率降低。实验表明，当电流密度提高到350A/m3时，阴极镍的物理形状仍然良好，电流效率在80%左右，但过高的电流密度是不经济的，电流密度一般为180-300A/m2。电流密度与电流效率关系如图4所示。图4 电流密度与电流效率关系4、电解液温度电解液温度维持在60℃。（六）净液（电解液的调整）随着电解过程的进行，电解液中镍离子浓度不断降低，硫酸浓度不断升高。 抽出一部分电解液加入碳酸镍进行中和脱酸，然后将新液一部分加回电解系统，另一半用碳酸钠中和，制得碳酸镍，另一半浓缩后与碳酸镍同时加入电解液中。
四、产品电解镍电解镍成分示例见表1。表1电解镍成分，%.6060.0440.0230.0250.1020.3099.2700.0540.0240.1350.0670.4599.4650.1080.0360.0830.1080.2099.4500.1220.0640.0620.1420.46五、技术经济指标镍中和直接回收率50%～70%镍中和总回收率92%～95%镍电解直接回收率45%～55%镍电解总回收率98.5%～99.5%全系统回收率90%～93%电流密度150～200A/m2槽电压 3.5～4.0V 电流效率 60%～70% 硫酸消耗/t镍 烟煤消耗 /t镍 碳酸钙消耗 /t镍 碳酸钠消耗 450kg/t镍 六、主要生产设备示例 （一）电解槽，10座，规格为1300×850×，槽体为钢筋混凝土，内衬3mm厚铅板。 （二）净化槽，4座，规格为φ1600×，槽体为钢筋混凝土，内衬3mm厚铅板，槽内装有铅盘状加热管及风管。