粗碳酸镍制备工艺的优化改造

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2013.06.015粗碳酸镍制备工艺的优化改造王玉华，张妮，贺来荣，王丽娜，徐文芳(金川集团公司镍钴研究设计院，甘肃金昌737100)摘要：提出了镍电解生产过程中粗碳酸镍制备工序优化改造的方案，并进行了论证试验。结果表明，现有镍电解生产工艺设备可以进行三方面改造，即改变反应槽镍液和碱液进液位置及流量分布；反应槽改为并联反应方式；碳酸镍制备工艺技术条件改为：停留时间5h，pH7.8±0.1，反应温度55℃。改造后的碳酸镍各项指标和产能可以达到工艺要求，工艺容易实现自动控制。关键词：镍

2、电解；碳酸镍；制备；优化；自动控制中图分类号：TF815文献标志码：A文章编号：1007-7545（2013）06-0000-00OptimizationandModificationonPreparationofCrudeNickelCarbonateWANGYu-hua,ZHANGNi,HELai-ron,WANGLi-na,XUWen-fang(JinchuanNickelandCobaltResearchandEngineeringInstitute,Jinchang737100,Gansu,China)Abstract：Thesc

3、hemeofmodificationandoptimizationonpreparationofcrudenickelcarbonateinnickelelectrolysiswasputforward,andthedemonstrationexperimentwasconducted.Theresultsshowthatprocessequipmentcanbemodifiedinthreeaspectsincludingchangingfeedinglocationofnickelsolutionandalkalisolutionand

4、theirflowdistribution,changingconnectionofreactiontanktoparallelconnection,andchangingtechnicalparametersofcrudenickelcarbonatepreparationtoretentiontimeof5h,pHof7.8±0.1,andtemperatureof55℃.Afterthemodification,theindexesandproductioncapacityofcrudenickelcarbonatecanmeetpr

5、ocessrequirement,andauto-controliseasytoberealized.Keywords:nickelelectrolysis;crudenickelcarbonate;modificationandoptimization;auto-control传统镍电解生产过程中的碳酸镍制备工序不但起到排钠和平衡体积的重要作用，而且所产碳酸镍还可用于调整净化工序的pH，因此碳酸镍制备工序的生产能力是影响电解镍生产的重要工序。多年来，碳酸镍制备工序从工艺设计到实际应用，采用传统人工经验控制镍溶液和碳酸钠的反应过程，不但劳动

6、强度大、操作环境恶劣，而且对工人经验水平依赖性较强。生产中常有流量控制不稳定、pH调整滞后、工艺条件波动大等现象，导致制备的碳酸镍粒度细、难过滤、使碳酸镍制备工序产能不足，造成电解镍产品质量波动。多年来工艺技术人员致力于在该工序上实现自动控制，稳定工艺，但发现按照目前的工艺设备情况，无法找到有代表性的控制点，且现有工艺为高温反应，不适合仪器仪表的长周期运行，实际工艺无法实现自动控制。为此本文以工艺优化为主线，提出改进反应设备及反应方式、优化工艺条件，再加入自动控制系统，改造优化碳酸镍制备工序。并按照此思路进行了工艺设备及改变工艺技术条件实现

7、自动控制的研究，使自动化控制点简明有效，真正起到靠控制点就能反馈控制生产过程的作用，并且适合自动化仪表的长周期低故障运行。为日后生产现场碳酸镍制备的工艺设备及自动化改造奠定基础。1工艺设备的改造1.1反应槽镍液和碱液进液位置及流量分布原工艺镍液和碱液进液位置在槽口，溶解瞬间接触，晶核多，粒度细，需靠加温陈化提高粒度。改变反应槽的进料方式，使碱液与镍液分别进料，这样瞬间反应浓度很低，使得槽内部的结晶反应可适当控制粒度。1.2反应槽连接方式及工艺设备自动化将反应槽改变为单槽并联连续反应，实现了pH等工艺条件的实时监控，为自动控制创造条件。本试验

8、温度检测及控制为控制箱自动控制，pH在线监测，固定镍液流量，手动调节碱液使pH在控制值的±0.1波动。1.3技术条件将原反应温度85℃改为55℃，pH控制在7.8±0.1，产能达