蒸气间接加热浓缩生产粗硫酸镍工艺应用

SMO254材料在硫酸镍生产工艺中的应用[摘要]针对硫酸镍生产中板式换热器板片腐蚀严重的问题，通过对板式换热器几种材质板片耐腐蚀性能的分析与试验，选用SM0254材料取代原C一276材料，延长了板式换热器的板片寿命，降低了生产成本。

[关键词]板式换热器；板片；硫酸镍；浓缩；温度；腐蚀；腐蚀率；使用寿命板式换热器存在的问题：大冶有色金属有限公司稀贵金属厂从铜冶炼系统的电积后液中回收硫酸镍，主要工艺为铜电积后液在蒸发反应釜中加热浓缩，提高溶液中镍的浓度，同时硫酸浓度从14％上升到35％左右，然后使用冷冻机降温，结晶生产出硫酸镍产品。

为了提高浓缩工序的生产效率，采用了负压蒸发方式，即使用真空泵降低反应釜内的气压，气压越低，溶液沸腾所需要的温度就越低，进而加快了蒸发浓缩进程。

由于蒸发产生的气体会降低反应釜内负压，所以使用板式大冶有色金属有限公司稀贵金属厂从铜冶炼系统的电积后液中回收硫酸镍，主要工艺为铜电积后液在蒸发反应釜中加热浓缩，提高溶液中镍的浓度，同时硫酸浓度从14％上升到35％左右，然后使用冷冻机降温，结晶生产出硫酸镍产品。

为了提高浓缩工序的生产效率，采用了负压蒸发方式，即使用真空泵降低反应釜内的气压，气压越低，溶液沸腾所需要的温度就越低，进而加快了蒸发浓缩进程。

由于蒸发产生的气体会降低反应釜内负压，所以使用板式属厂原有3台板式换热器，型号为BR0．8B一1．0—47一E，2007年4月硫酸镍系统扩能改造，增加了同型号的板式换热器4台。

该型号的板式换热器换热总面积为47 m2，单片换热面积为0．8m2，设计压力为1．0 MPa，设计温度为150℃，板片材质为C一276，板片厚度为0．6 mm，板片进口直径为200 mm。

生产中浓缩工序的负压一般仅为一0．06 MPa，蒸发效率不高，不能满足生产要求。

2007年1月对3台板式换热器进行解体检修，发现每台换热器板片的进气孔腐蚀严重，此乃造成系统负压泄漏的主要原因；同时导致冷却水与冷凝水混合，已经无法满足生产工艺的要求，遂于20o7年1月对所有板片进行了更换。

硫酸镍工艺硫酸镍是一种重要的化工原料，广泛应用于电池、电镀、催化剂等领域。

下面将从硫酸镍的制备工艺、应用领域和环境影响等方面进行详细介绍。

一、硫酸镍的制备工艺硫酸镍的制备主要有两种工艺，分别是湿法法和干法法。

1. 湿法法湿法法主要是通过将镍金属与硫酸反应来制备硫酸镍。

具体步骤如下：将镍金属与稀硫酸进行反应，生成硫酸镍溶液。

然后，通过过滤和蒸发浓缩的方式，将硫酸镍溶液中的杂质去除，并得到高纯度的硫酸镍溶液。

将硫酸镍溶液经过结晶、干燥等步骤，得到固体硫酸镍。

2. 干法法干法法主要是通过将镍氧化物与硫酸反应来制备硫酸镍。

具体步骤如下：将镍氧化物与浓硫酸进行反应，生成硫酸镍溶液。

然后，通过过滤和蒸发浓缩的方式，将硫酸镍溶液中的杂质去除，并得到高纯度的硫酸镍溶液。

将硫酸镍溶液经过结晶、干燥等步骤，得到固体硫酸镍。

二、硫酸镍的应用领域硫酸镍在电池、电镀、催化剂等领域有广泛的应用。

1. 电池硫酸镍广泛应用于镍氢电池和镍铁电池中。

其中，镍氢电池是目前应用最广泛的二次电池之一，具有高能量密度、长寿命等优点，被广泛应用于电动汽车、储能设备等领域。

2. 电镀硫酸镍在电镀行业中用作电解镀镍的重要原料。

电解镀镍是一种常用的表面处理技术，可提高金属零件的耐腐蚀性、硬度和外观，广泛应用于汽车、家电、航空航天等行业。

3. 催化剂硫酸镍在化学工业中常用作催化剂，用于有机合成、氢化反应等。

例如，硫酸镍催化剂可用于合成合成氨、合成甲醇等重要化工原料。

三、硫酸镍的环境影响硫酸镍的制备和应用过程中可能会对环境产生一定的影响。

主要有以下几个方面：1. 废水处理硫酸镍制备过程中会产生大量废水，其中含有镍离子等有害物质。

因此，需要采取合适的废水处理措施，确保废水排放符合相关标准，避免对水环境造成污染。

2. 废气处理硫酸镍制备和应用过程中可能会产生一些有害气体，如二氧化硫等。

需要通过合理的废气处理设备和措施，将有害气体净化或转化为无害物质，以减少对大气环境的污染。

精制硫酸镍提纯生产传统随着电子工业的迅猛发展,电池行业用镍是一个新兴的镍消费领域，许多镍冶金企业也围绕这一市场开展了包括硫酸镍在内的多种镍产品的研究开发工作。

根据电解液净化所生产的粗硫酸镍的特性,采用适宜的硫酸镍净化和结晶工艺生产高品质电池级硫酸镍。

一、工艺流程工艺流程见图1。

二、生产工艺2.1空气氧化除铁在一定的浸出条件下，粗硫酸镍的各种组分溶解进入溶液,配制成含Ni80~100g/L、密度 1.2g/cm3的溶液,然后通入空气氧化除去溶液中的铁。

除铁的关键是提高氧化速度，所以中和剂首先采用轻质碳酸钙,当pH=3时，碳酸钙的反应将很慢，故改用石灰乳清液中和至反应终点,这样一是提高了氧化速度，二是减少了渣量。

工艺技术条件：液固比1：0.9、80~90、终点pH5.4、2.5h、小于45℃自然过滤、二次滤液含Fe≤0.0015g/L。

2.2硫化除铜、铅、锌通过硫化钠和硫酸反应产生硫化氢气体，在中和剂配合的情况下，硫化除去溶液中的铜、铅、锌。

工艺技术条件:常温、开始pH4.0、终点pH5.0、1~1.5h、终点Zn0.02g/L。

2.3浓缩除钙国内目前大多数生产精硫酸镍的工艺中一般只采用浓缩法除钙、镁。

利用CaSO4、MgSO4能溶解于水溶液中，其溶解度随溶液温度的变化而变化的特性。

采用浓缩蒸发，钙大部分能除去，但是除镁的效果不是十分理想。

直接影响了精硫酸镍的产品质量，从而使产品不能达到电池级硫酸镍的质量标准，只能生产电镀级硫酸镍。

工艺技术条件:80~95、pH3.5、终点密度1.38~1.40g/cm3、一次过滤温度85~90℃、二次过滤温度75℃。

2.4氟化钠除钙、镁通过浓缩除钙工序后，溶液中的钙、镁大部分被除去，但为了进一步除去钙、镁,可以通过加入氟盐来实现。

因为碱土金属氟化物溶解度较小，而利用重金属离子的氟化物属离子化合物易容于水的特点，在机械搅拌中添加一定数量的氟化钠，用碱液控制一定的pH值，使钙、镁呈氟化物沉淀而除去。

mhp制备硫酸镍工艺解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在介绍MHP（镍镉合金干法湿法制备方法）制备硫酸镍工艺，并探讨其反应机理、产物纯度和收率的影响因素，以及工艺的改进和优化方法。

硫酸镍是一种重要的化工原料，广泛应用于电池、催化剂等领域，因此研究其制备工艺具有重要的科学意义和应用价值。

1.2 文章结构本文分为五个部分进行阐述。

首先是引言部分，对研究目的进行解释，并概述了文章的结构安排。

第二部分将详细介绍MHP制备硫酸镍工艺的步骤、原材料选择和反应条件控制等方面的内容。

第三部分将对MHP制备硫酸镍工艺进行解释说明，包括反应机理、产物纯度和收率的影响因素，以及可以实施的工艺改进和优化方法。

第四部分将通过实验数据分析，对结果进行解释和讨论，并总结该工艺的优势与不足之处，并展望未来可能的研究方向。

最后，第五部分是结论部分，对本文进行总结，并提出相关的建议和展望。

1.3 目的本文的目的在于深入了解MHP制备硫酸镍工艺，探究其反应机理以及影响产物纯度和收率的因素。

通过对该工艺的分析和讨论，旨在为提高硫酸镍制备过程中的效率、质量以及优化方法等方面提供科学依据。

同时，本文还希望能够为相关领域的后续研究提供参考，并促进工艺改进与优化。

通过本文的撰写，我们可以更全面地了解MHP制备硫酸镍工艺，为相关行业、科研人员以及生产企业提供参考和借鉴。

2. MHP制备硫酸镍工艺:2.1 工艺步骤:MHP（Mixed Hydroxide Precipitate）制备硫酸镍的工艺一般包含以下几个步骤：第一步，原料准备：将与制备硫酸镍相关的原料如硫化镍、亚硫酸钠等按照一定比例配制好。

第二步，溶液制备：在反应容器中加入适量的水，并通过搅拌使其均匀混合，形成初始废水。

第三步，添加草酸：将预先称取好的草酸逐渐添加到溶液中，并进行搅拌。

草酸与硫化镍反应生成相对稳定的叶莱酸镍溶液。

第四步，调节pH值：利用碱性物质（如氢氧化钠或氨水）调节溶液的pH值到所需范围。

本发明公开了一种利用电解液生产电池级精制硫酸镍的方法,它包括以下步骤：(1)浓缩结晶：含镍脱铜后电解液(含镍≥1g/L)放入反应釜,蒸汽加热浓缩,分离,得粗品硫酸镍；(2)氧化除铁：将粗品硫酸镍溶于水,加入过氧化氢；(3)硫化除铜、铅、锌：通过硫化钠、硫酸反应硫化除去铜、铅、锌,(4)浓缩除钙镁：采用蒸发浓缩除钙、镁,(5)氟化钠除钙镁：在机械搅拌的帮助下,添加二级氟化钠,用碱液控制pH 值,使钙镁呈氟化物沉淀而除去,(6)浓缩结晶：将净化溶液浓缩,结晶得到电池级精制硫酸镍。

本发明产品外观为翠绿色颗粒状晶体,正方晶型,晶粒大于2mm,符合HG/T2824-1997标准。

一种利用电解液生产电池级精制硫酸镍的方法,其特征是它包括以下步骤：(1)浓缩结晶：含镍脱铜后电解液(含镍≥1g/L)放入反应釜,蒸汽加热浓缩,当比重大于1.6时,冷却6小时,进行自然沉淀和固液分离,下层膏状物即为粗品硫酸镍；(2)氧化除铁：将粗品硫酸镍溶于水,配制成含Ni80～100g/L、比重1.16～1.26的溶液,加入一等品过氧化氢,加热80～90℃,调整pH为4～5,反应0.5～1小时,冷却静置5小时以上,吸滤上层清液,二次滤液含Fe≤0.0015g/L；(3)硫化除铜、铅、锌：通过硫化钠、硫酸反应产生硫化氢气体,硫化除去铜、铅、锌,工艺条件：常温、开始pH4.0、终点pH5.0、反应时间1～1.5小时,滤液含Zn≤0.02g/L；(4)浓缩除钙镁：采用蒸发浓缩除钙、镁,工艺条件：温度80～95℃、pH为3.5、终点比重1.38～1.40；(5)氟化钠除钙镁：在机械搅拌的帮助下,添加二级氟化钠,用碱液控制pH值,使钙镁呈氟化物沉淀而除去,工艺条件：温度60～70℃,pH4.～55,反应时间1.5小时,氟化钠过量系数 1.6,钙的除去率可达87?92％,镁的除去率为99?99.5％；(6)浓缩结晶：将净化溶液浓缩,工艺条件：机械搅拌转速5?50r/min,反应时间6小时,蒸发温度＞90℃,pH1～2,终点比重1.50,加入β?NiSO4·6H2O绿色斜方晶体作为溶液结晶晶种,结晶率40％,得到电池级精制硫酸镍。

工业炼镍的原理和应用论文1. 概述在工业生产中，镍是一种重要的金属材料，广泛应用于航空航天、化工、电子、冶金等领域。

本文将介绍工业炼镍的原理和应用，包括炼镍的工艺流程、主要的炼镍方法以及镍的应用领域。

2. 工业炼镍的工艺流程工业炼镍的主要工艺流程包括镍矿选矿、热还原萃取法、电解法等。

2.1 镍矿选矿镍矿选矿是炼镍的起始过程，通过对含镍矿石的物理、化学性质进行分析和处理，以获得含镍矿石的高纯度浓缩物。

常见的镍矿有赤铁矿、镍铁矿等。

2.2 热还原萃取法热还原萃取法是一种常用的炼镍方法，其原理是通过高温还原反应将镍矿中的镍氧化物转化为金属镍，并用萃取剂将金属镍从其他杂质中分离出来。

这种方法适用于镍矿较为丰富且含有较高氧化镍矿的情况。

2.3 电解法电解法是利用电解原理将含有镍离子的溶液经过电解反应，将镍离子还原成金属镍。

这种方法适用于镍矿较为稀缺或含有较低氧化镍矿的情况。

3. 主要的炼镍方法工业上常用的炼镍方法主要有焙烧还原、热还原、氨法等。

3.1 焙烧还原法焙烧还原法是将镍矿进行预处理，通过高温炉将镍矿中的杂质氧化还原，以将镍提纯、分离出来。

这种方法适用于镍矿含有较高氧化镍矿的情况。

3.2 热还原法热还原法是将镍矿经过热还原反应，将氧化镍转化为金属镍，并将金属镍从其他杂质中分离出来。

这种方法适用于镍矿含有较高氧化镍矿的情况。

3.3 氨法氨法是通过将含镍矿石与氨气反应，生成镍氨络合物，并通过温度变化等方法，将镍从镍氨络合物中分离出来。

这种方法适用于镍矿含有较低氧化镍矿或镍矿稀缺的情况。

4. 镍的应用领域镍在工业生产中有广泛的应用，主要应用于以下领域：4.1 航空航天领域在航空航天领域，镍被用于制造涡轮发动机、航天器结构材料和航空航天设备中的零部件等。

4.2 化工领域在化工领域，镍被用于制造催化剂、合成橡胶等。

4.3 电子领域在电子领域，镍被用于制造电极材料、电池等。

4.4 冶金领域在冶金领域，镍被用于制造不锈钢、高温合金等。

硫酸镍生产工艺及市场前景分析摘要：工业革命以来，人类行为排放了大量温室气体，据英国石油公司的数据显示，2013年以来，全球碳排放量保持持续增长，2019年，全球碳排放量达343.6亿t，创历史新高，2020年，全球碳排放量下降至322.8亿t。

温室气体排放对全球气候造成重大影响，全球气候变化成为国际社会普遍关注的重大问题。

自1992年《联合国气体变化框架公约》签署后，全球应对气候变化取得了实质性的进展，1997年签订的《京都议定书》确定了碳减排约束指标，2015年签署的《巴黎协定》确定了将全球气温升幅控制在工业化前水平2℃之内的目标。

2020年9月，我国提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。

据统计，1990—2030年期间全球共有38个经济体已实现碳达峰或承诺实现碳达峰，电动汽车作为应对全球气候变化的重要举措，在全球取得了良好的发展，2020年全球在册电动汽车超过1000万辆，欧盟第一次取代中国成为全球最大的电动汽车市场。

未来随着电动汽车市场的进一步发展，对电池镍产品的需求将持续增加，但在碳中和约束下，未来电池镍产品生产行业发展也必将随着碳中和政策的发展而演变。

基于此，本篇文章对硫酸镍生产工艺及市场前景进行研究，以供参考。

关键词：硫酸镍；生产工艺；市场前景分析引言某有色冶炼厂主要产品是高纯阴极铜和工业硫酸。

硫酸镍系统是铜电解净液项目中的配套项目，采用蒸发浓缩和冷冻结晶工艺联合生产粗制硫酸镍。

蒸发浓缩工艺采用蒸汽间接加热浓缩法来提高二段脱铜电积终液的镍浓度及酸度。

在负压条件下，溶液的沸点降低，增大了被蒸发溶液与加热源之间的温差，强化了蒸发作用。

冷冻结晶工艺是将浓缩后的溶液经过制冷工序进行冷冻结晶。

制冷工序使用制冷机组对盐水进行冷冻降温，然后使盐水进入结晶槽的内、外两个夹套，对结晶槽内的浓缩后液进行冷冻降温，使其温度降低至比自然冷却或水冷却更低的温度，使溶液中的硫酸镍在冷冻状态下成为硫酸镍结晶盐。

ＳｅｒｉａｌＮｏ．６１９Ｎｏｖｅｍｂｅｒ．２０２０现　代　矿　业ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ总第６１９期２０２０年１１月第１１期 陈裕发（１９７０—），男，工程师，２１１１００江苏省南京市江宁区菲尼克斯路７０号。

铜冶炼副产品粗硫酸镍净化除杂工艺研究陈裕发　钱有军（中钢集团南京新材料研究院有限公司） 摘　要　为了提升粗硫酸镍的价值和综合回收有价金属铜，针对铜冶炼副产品粗硫酸镍中杂质含量高的问题进行了净化除杂工艺研究。

试验结果表明，采用氟化沉淀法除钙镁—Ｌｉｘ９８４Ｎ选择性萃取回收铜—Ｐ２０４萃取深度除杂工艺，以ＮａＦ为沉淀剂，溶液中的Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋的去除率分别为９１ ６３％、８９ ８８％；以Ｌｉｘ９８４Ｎ为萃取剂选择性回收铜，铜综合回收率为９８ ５０％；以Ｐ２０４作萃取剂，溶液中的Ｚｎ２＋的萃取率为９９ ９４％。

净化后的硫酸镍溶液蒸发结晶获得的硫酸镍产品质量符合ＨＧ／Ｔ２８２４—２００９Ⅱ类优等品要求，全流程镍综合回收率为９５ ７１％。

关键词　铜冶炼副产品　粗硫酸镍　溶剂萃取法　净化ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４ ６０８２．２０２０．１１．０３７ 硫酸镍是一种重要的化工产品，广泛应用于电镀、电池、化工、轻工、陶瓷等领域［１ ２］。

受新能源汽车行业的带动作用和国家政策的导向作用，电池材料行业近年迅猛发展，导致三元锂电池材料市场对硫酸镍的需求快速增长［３］。

铜冶炼过程中阴极电解液中含有杂质镍，随着电解过程的持续反复循环，其镍含量会逐渐富集，为保证阴极铜的质量，需要间断地对阴极电解液进行脱镍处理［４ ６］。

一般采用冷冻结晶、蒸发浓缩等工艺分离得到铜冶炼副产品粗硫酸镍［７］，其一般含Ｎｉ１５％～２０％，含Ｃｕ０．５％～５％，同时含有Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｎ等杂质元素，需要净化除杂处理才能得到电池材料行业要求的高品质硫酸镍产品。

为了提高铜冶炼副产品粗硫酸镍的价值和综合回收铜资源，采用氟化沉淀法除钙镁—Ｌｉｘ９８４Ｎ选择性萃取回收铜—Ｐ２０４萃取深度除杂—蒸发结晶工艺对铜冶炼副产品粗硫酸镍进行净化除杂研究，探索了工艺的最佳参数，并获得了电池材料行业用的高品质硫酸镍产品，其质量符合ＨＧ／Ｔ２８２４—２００９Ⅱ类优等品要求。

降低硫酸镍蒸汽单耗生产实践范　翔,彭　明,乐安胜(大冶有色金属集团控股有限公司,湖北黄石　435005)[摘　要]　大冶有色30万t 铜电解项目采用蒸发浓缩和冷冻结晶联合工艺生产粗硫酸镍,在生产运行中存在以下问题:两道工序之间由于生产周期不匹配,很难达到系统生产最大值;生产周期控制较难,系统非生产时间较多㊂针对以上问题,进行了以下改进措施:通过用蒸发浓缩产生的冷凝水加热蒸发前液,回收热量;优化生产组织,协调浓缩蒸发与冷冻结晶处理量一致性;清理结晶罐内壁,大幅提高热交换效率㊂改进后,硫酸镍蒸汽单耗由131t /t NiSO 4㊃7H 2O 下降到116t /t NiSO 4㊃7H 2O ,并提高了硫酸镍金属产能,降低了硫酸镍车间的生产成本㊂[关键词]　硫酸镍;蒸汽单耗;蒸发浓缩;冷冻结晶[中图分类号]　TF815 [文献标志码]　B [文章编号]　1672⁃⁃6103(2019)02⁃⁃0014⁃⁃04[作者简介]范　翔(1981 ),男,湖北黄石人,从事冶金生产技术工作㊂[收稿日期]2018⁃⁃07⁃⁃20 在铜电解生产中,随着电解的持续进行,阳极板中的镍溶解到电解液中,致使电解液中的镍离子浓度不断升高,增加了电解液比重并降低了电解液导电性能,必须在电解液的净化过程中除去,以保证电解的正常生产[1-2]㊂电解液中镍的脱除方法主要有结晶法㊁萃取法㊁离子交换法等[3-4]㊂而国内主要采用结晶法生产粗硫酸镍,目前一般厂家采用蒸发浓缩㊁冷冻结晶和这两个联合工艺生产㊂在提高生产效率和降低能耗等方面各厂家都一直在摸索[5-8]㊂1　大冶有色硫酸镍系统简介大冶有色是国有控股的大型铜冶炼企业,主要产品是高纯阴极铜和工业硫酸,年生产能力分别为70万t 和120万t㊂硫酸镍系统为30万t 铜电解项目的配套项目,采用蒸发浓缩和冷冻结晶联合生产工艺㊂蒸发浓缩采用蒸气间接加热浓缩法来提高二段电积终液的镍浓度及酸度㊂在负压条件下,由于溶液的沸点降低,增加了被蒸发溶液与加热源之间的温差,强化了蒸发作用㊂蒸发出的气体被及时抽走,避免了液面上蒸气压强的升高,从而提高了蒸发速度㊂蒸气间接加热浓缩法就是基于这两个特性,在一定真空度下,可使用温度不太高而来源较方便的蒸气作为加热源间接加热使溶液蒸发浓缩㊂冷冻结晶是将浓缩后的溶液经过制冷工序进行冷冻结晶㊂制冷工序生产原理就是使用制冷机组对盐水进行冷冻降温,盐水进入结晶槽内㊁外两个夹套,对结晶槽内的浓缩后液进行冷冻降温㊂采用制冷机将溶液的温度降低至比自然冷却或水冷却更低的温度,使溶液中的镍和硫酸在冷冻状态下成为NiSO 4㊃7H 2O 结晶㊂工艺流程见图1,工艺参数见表1㊂图1　硫酸镍工艺设备连接图2　运行中出现的主要问题硫酸镍蒸发浓缩采用12台蒸发釜,设计日均处理能力为190m 3㊂但由于设备故障率高,蒸汽压力㊃41㊃中国有色冶金 A 生产实践篇·重金属　=============================================== 表1　硫酸镍工艺参数参项值处理溶液量/m3㊃d-1190~220进液含镍/g㊃L-112进液含酸/g㊃L-1260真空度/MPa0.074蒸发后液含镍/g㊃L-129蒸发后液含酸/g㊃L-1560蒸发时间/h24制冷结晶时间/h12制冷结晶温度/℃-16~-20压滤后液含镍/g㊃L-19压滤后液含酸/g㊃L-1600不足等因素影响,很难达到设计能力,并且蒸汽单耗极高,高时达到了150t/t NiSO4㊃7H2O,增加硫酸镍生产成本㊂冷冻结晶有6台结晶罐㊁3台制冷机,两机三槽(开两台制冷3台进行冷冻结晶)生产模式,日均处理能力约90m3;三机四槽生产模式,日均处理能力120m3㊂生产运行中存在的问题:两道工序之间由于生产周期不匹配,很难达到系统生产最大值;生产周期控制较难,系统非生产时间较多㊂3　采取的措施3.1　使用蒸汽冷凝水对原液进行预升温处理蒸发浓缩工序目前日均消耗蒸汽量约为180t 左右,而产生的冷凝水约为160t左右,除制冷工序清洗箱式压滤机滤布使用约15~20t左右以外,其余的冷凝水均返往电解系统㊂蒸汽冷凝水一般在90℃以上,可使用板式换热器连通冷凝水管道及原液槽补液管道,使用冷凝水对原液进行预加热㊂换热后的冷凝水还是返往电解车间㊂通过改造后,使电积后液温度从30~40℃之间,提高到50~55℃之间,间接提高了浓缩工序的处理能力㊂改造后的工艺设备连接图见图2㊂3.2　生产组织方式优化通过改造后,蒸发浓缩工序处理能力最大可达到230m3,平均处理能力约为200m3,蒸发后液量120m3㊂冷冻结晶生产周期为12~13h一个批次,日均处理能为90~120m3,与蒸发浓缩的处理能力不配,导致蒸发浓缩不得不停产等待㊂蒸发浓缩以前的操作模式为整开整停生产方图2　改造后工艺设备连接图式,制冷工序为两机四槽生产方式㊂生产中浓缩工序每次放液时都是将蒸发釜同时放液到预冷槽(每台蒸发釜后液量为10~11m3),而预冷槽只有四台(每台储存量为15~16m3)㊂这种生产模式致使预冷槽不足,导致有部分蒸发浓缩后液没有时间进行预冷而直接进结晶槽内生产㊂结晶槽的起始温度过高(正常条件下,经过预冷槽3~5h预冷后,浓缩后液温度已经接近常温,如没有时间预冷时后液温度达到55~60℃),直接延长制冷工序的生产周期,制冷工序13h一个批次的时候主要就是结晶槽起始温度过高导致㊂重新优化生产组织方式,蒸发浓缩使用三台蒸发釜为一个批次进行操作,放液时按三台釜放入两台预冷槽为标准进行,而冷冻结晶每次进液时由以前的四台结晶槽一起进液,改为两台结晶槽为一组进行操作,这样就可以充分利用预冷槽给溶液进行降温处理,大幅降低浓缩液进入冷冻结晶的起始温度㊂经过生产组织方式优化后,蒸发浓缩工序每三台蒸发釜放液至两台预冷槽,冷冻结晶工序每次也进两台预冷槽的溶液,通过错开生产后,明显提高了冷冻结晶的生产效率,并且蒸发浓缩工序也不用等待冷冻结晶工序,间接提高了浓缩工序处理能力㊂优化后的生产组织方式见图3㊂3.3　降低制冷工序非生产时间生产组织方式优化后,冷冻结晶生产周期一直可以控制在12h,但后期生产中制冷工序生产周期突然开始变得不稳定,并且不断延长,由12h延长12.5~13h,最后到了14.5h,严重影响到系统整体㊃51㊃　2019年4月第2期 范　翔等:降低硫酸镍蒸汽单耗生产实践===============================================图3　优化后的生产组织方式处理能力,并且加大了车间的生产成本㊂将结晶槽进行了开盖检查,发现结晶槽内壁及内夹套上结了厚厚一层胶质,厚度约4~6mm㊂该胶质影响到了结晶槽的换热效果,导致结晶槽内溶液在低温阶段降温速度变慢㊂找到问题后,使用高压清洗水枪及人工刮铲的方法将六台结晶槽内壁及内夹套上的胶质清除㊂经过本次的结晶槽清洗后,制冷工序生产周期回到12h,系统整体处理能力也提升到了日均220m3㊂4　改进后效果通过以上改进以后,硫酸镍处理量稳定上升,产量也逐渐增加,各项生产指标完成情况较好,蒸汽单耗持续下降㊂2016年和2017年蒸汽单耗趋势见图4,改进前后主要经济技术指标见表2㊂表2　改进前后主要经济指标对比参项改进前值改进后值产量/t400412直收率/%5358蒸汽单耗/(t/t NiSO4㊃7H2O)131116 调整生产组织方式及降低系统非生产时间以后,系统生产效率明显提高,两个工序之间生产节奏基本达到匹配,后期完善了结晶槽的清洗周期,每次图4　2016年与2017年硫酸镍蒸汽单耗趋势图　对结垢进行清理作业与换周期生产同时进行,不影响正常生产时间㊂5　结论针对生产运行中出现的问题,进行了以下改进措施:通过用蒸发浓缩产生的冷凝水加热蒸发前液,回收了大量余热;优化生产组织,协调浓缩蒸发与冷冻结晶处理量一致性;清理结晶罐内壁,大幅提高热交换效率㊂整改后,提高了硫酸镍金属产能(直收率从53%提高到58%)及降低蒸汽单耗(硫酸镍蒸汽单耗由131t/t NiSO4㊃7H2O下降到116t/t NiSO4㊃7H2O),降低了硫酸镍车间的生产成本,符合了国家节能㊁环保及节约资源的要求,为企业的可持续发展提供了保障,创造了社会效益和经济效益㊂[参考文献][1]　朱祖泽,贺家齐.现代铜冶金[M].北京:科学出版社,2003:573-570.[2]　彭容秋.铜冶金[M].长沙:中南大学出版社,2004:224-249.[3]　余智艳.蒸气间接加热浓缩生产粗硫酸镍工艺应用[J].有色冶金设计与研究,1999,20(1):18-22.[4]　刘岩,翟玉春,王虹.镍生产工艺研究进展[J].材料导报,2006,20(3):79-82.[5]　李荣庭.粗硫酸镍生产系统的改造[J].中国有色冶金,2008,37(2):17-19.[6]　王润.硫酸镍结晶过程中的生产控制[J].中国有色冶金,2011,40(4):25-27.[7]　苏峰,李敬忠,李俊标,等.粗硫酸镍提取工艺及生产实践[J].铜业工程,2014(2):20-22.[8]　肖炳瑞.粗硫酸镍生产工艺的优化[J].铜业工程,2017(2):23-24.㊃61㊃中国有色冶金 A生产实践篇·重金属　===============================================Production practice of reduce the nickel sulfate steam consumptionFAN Xiang,PENG Ming,YUE An⁃shengAbstract :Evaporation and freeze crystallization were combined to produce nickel sulfate in 300kt /a Copper Elec⁃trolytic Refining project in Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co.Ltd..The following problems exist in theproduction running:being difficult to reach the maximum system production due to the mismatch of production cy⁃cles between the two processes;production cycle control being difficult,system non⁃production time more.In re⁃sponse to the above problems,the following improvements were made:the heat was recovered by heating the pre⁃e⁃vaporation liquid with condensed water produced by evaporation concentration;coordinated concentration evapora⁃tion and freeze crystallization by optimizing production organization;clean the inner wall of the crystallizing tank togreatly improve the heat exchange efficiency.After improvement,the single consumption of nickel sulfate vapor de⁃creased from 131t /t NiSO 4㊃7H 2O to 116t /t NiSO 4㊃7H 2O,and increased production capacity of nickel sulfate met⁃al,and reduced production costs in the nickel sulphate workshop.Key words :nickel sulfate;steam consumption;evaporation concentration; freezing crystallization金利集团:铅冶炼底吹炉回收精镉项目投产河南金利金铅集团有限公司铅冶炼底吹炉烟灰镉金属生产线是国内唯一一条将非锌置换镉绵投入精炼生产精镉的生产线,项目建设投资560万元,生产线设计产能1800t /a,达产将实现年产值约3200万元,该生产线是金利集团实现发展循环产业的重要举措㊂据悉,金利集团拥有两条国际先进水平的氧气底吹炉氧化-液态铅渣侧吹炉直接还原-电解铅生产线㊂一直以来,该公司底吹炉烟灰在系统中循环,使杂质不断累积,底吹炉烟灰中镉含量常达30%以上,严重影响底吹炉正常运行㊂除堆存及外售,需要及时寻求创新将其排出系统㊂该企业通过物相分析,开始实施水浸-置换工艺小规模试验研究,同时采用底吹炉回收烟灰,并且采用了新型置换剂置换,通过10个月左右的试验及工业试生产,证实水浸-置换工艺切实可行,而且流程简单,有价金属浸出率高,其中铅基本无损失,全部富集于浸出渣中,镉浸出率85%以上,浸出渣铅品位高达60%以上,置换产出的高镉渣品位可控制在75%以上,可彻底解决底吹炉烟灰中镉含量过高严重影响正常生产的问题㊂据了解,该工艺主要是通过采用海绵镉团-碱除杂-真空精馏-压铸-精镉一条龙生产,将置换得到的镉饼经破碎后进入还原炉,粗镉还原成单质镉液,再经过熔化炉,在真空的作用下自动进入蒸馏炉,最终生产出纯度为99.995%的精镉产品;生产试运行期间,实现了各系统稳定平等,技术指标达标;2018年12月20日正式产出成品,各项指标符合精镉行业标准,成品规格6kg /块,销售采用箱装,每箱盛装约为1t 精镉㊂据企业负责人介绍,精镉生产线是金利集团在综合回收道路上迈出的重要一步,为公司整体效益带来新增长点,是实现多金属综合回收,走可持续发展的必然之路㊂㊃71㊃　2019年4月第2期 范　翔等:降低硫酸镍蒸汽单耗生产实践===============================================。