硫酸鎳隨著三元材料應(yīng)用增多，對(duì)硫酸鎳的需求也逐漸增加，銅冶煉廠可以制備硫酸鎳，康景輝小編跟大家一起 聊聊關(guān)于硫酸鎳生產(chǎn)工藝有哪些？
在銅電解精練過程中，鎳常常以離子的形式累積并富集于電解液中，鎳是銅陽極板中的主要雜質(zhì)之一，在銅的電解過程中一般要求電解液中的鎳離子濃度不超過15g/L。通常情況下是將電解廢液進(jìn)行脫銅，然后用脫銅后液進(jìn)行除鎳。
硫酸鎳生產(chǎn)工藝
鎳的脫除方法主要有結(jié)晶法、萃取法、離子交換法等。
目前我們主要采用結(jié)晶法生產(chǎn)粗硫酸鎳，以前主要直火濃縮法、電熱濃縮法和冷凍結(jié)晶法等，目前采取真空蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法和真空蒸發(fā)冷凍結(jié)晶法較普遍。
1、直火濃縮法因設(shè)備簡單、操作簡潔和鎳直收率高等優(yōu)點(diǎn),早期得到廣泛應(yīng)用,但由于酸揮發(fā)多致使操作環(huán)境惡劣、能耗大、勞動(dòng)強(qiáng)度大等因素,隨著環(huán)境保護(hù)及強(qiáng)調(diào)勞動(dòng)安全衛(wèi)生等要求提高，已不屬于淘汰工藝。
2、電熱濃縮法由于自動(dòng)化程度高、環(huán)保效果好、脫鎳率高等優(yōu)點(diǎn)早期也部分的工廠所采用,但因所需設(shè)備復(fù)雜、投資大且生產(chǎn)粗硫酸鎳成本高,使用受到限制。
3、冷凍結(jié)晶法由于需要設(shè)備多、占地面積大、脫鎳率低等因素沒有廣泛采用。蒸氣間接加熱濃縮法(在某一壓強(qiáng)下，采用蒸汽間接加熱使溶液蒸發(fā)的方法)，因所有冶煉廠產(chǎn)生大量的富余蒸汽，利用成本低，受到中小型銅冶煉廠的普遍青睞。
隨著硫酸鎳生產(chǎn)工藝制備的逐漸成熟，硫酸鎳制備時(shí)采用真空蒸發(fā)冷凍結(jié)晶法，為提高生產(chǎn)效率，綜合真空蒸發(fā)和冷凍結(jié)晶兩種方法。
1、電熱濃縮法
電熱濃縮發(fā)工藝原理基本同直火濃縮法，它就是用電直接加熱濃縮溶液，再水冷結(jié)晶產(chǎn)出粗硫酸鎳。
電熱濃縮法用三根石墨電極插入裝有溶液的濃縮槽，電源裝置輸出較高的電流到電極，通過溶液自身的電阻產(chǎn)生熱使溶液沸騰。在常壓狀態(tài)下蒸發(fā)水分從而濃縮溶液。蒸發(fā)出的氣體由排氣系統(tǒng)送硫酸霧吸收塔凈化后排空，濃縮液經(jīng)水冷結(jié)晶槽冷卻，真空吸過濾后得到粗硫酸鎳產(chǎn)品。
電熱濃縮法由于消耗的是電能，對(duì)于電緊張達(dá)的區(qū)域不太有利，電價(jià)較高，粗硫酸鎳成本較高。電熱濃縮產(chǎn)生的高溫腐蝕氣體對(duì)氣體凈化系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備及廠房腐蝕嚴(yán)重。目前只有少數(shù)廠家在用此工藝。
2、冷凍結(jié)晶法
冷凍結(jié)晶是將較高濃度含鎳脫銅終夜，先進(jìn)行預(yù)冷，再流過冷凍結(jié)晶槽連續(xù)冷凍結(jié)晶，一般控制在-25～-10℃.每個(gè)結(jié)晶槽里開啟連續(xù)低強(qiáng)度的攪拌。結(jié)晶槽里結(jié)晶粗硫酸鎳進(jìn)行過濾，過濾餅為粗硫酸鎳，過濾液對(duì)脫銅終夜進(jìn)行預(yù)冷。因脫銅后液鎳不是十分高，冷凍結(jié)晶效率效率一般。部分廠家將電解系統(tǒng)中提升到一定濃度，間斷性的采用冷凍結(jié)晶生產(chǎn)硫酸鎳。
3、真空蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法:
真空蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法是利用溶液中的硫酸濃度與硫酸鹽溶解度在不同溫度下存在一定的平衡關(guān)系，即溶液中硫酸鹽溶解度會(huì)隨其酸度、溫度的變化而改變；同時(shí)溶液在不同的酸度、不同的壓強(qiáng)下，其沸點(diǎn)也不同，它們之間也存在一定的平衡關(guān)系。
利用蒸汽通過鈦板或者加熱盤管對(duì)反應(yīng)釜中脫銅后液進(jìn)行加熱，并對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行抽真空，降低水的沸點(diǎn)，加快蒸發(fā)速度。真空蒸發(fā)生產(chǎn)粗硫酸鎳主要是將冶煉廠產(chǎn)生的富余蒸汽進(jìn)行利用，生產(chǎn)成本較低。
4、真空蒸發(fā)濃縮冷凍結(jié)晶法:
真空蒸發(fā)濃縮冷凍結(jié)晶法就是將脫銅后液進(jìn)行先真空蒸發(fā)，再進(jìn)行預(yù)冷，接著進(jìn)行冷凍結(jié)晶，最后進(jìn)行過濾，真空蒸發(fā)濃縮冷凍結(jié)晶效率較高，但因?yàn)榱鞒梯^長，已經(jīng)濃縮脫銅后液需要經(jīng)過部分管道及冷凍結(jié)晶設(shè)備，對(duì)設(shè)備腐蝕比較嚴(yán)重，增加的維護(hù)生產(chǎn)成本。
