一种可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置的制作方法

本技术属于冶金，涉及一种生产装置，特别是一种可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置。

背景技术：

1、镍电积生产过程中，不溶阳极表面主要发生析氧和造酸反应，造酸反应使电积液酸度逐渐提高，析氧反应产生的氧气在逸散过程中会附带含酸的蒸汽一起进入电积厂房，使厂房内弥漫大量的硫酸酸雾，造成镍电积厂房作业环境严重恶化。

2、目前，镍电积生产过程中一般采用添加十二烷基磺酸钠、气孔抑制剂等表面活性剂来形成细密丰富的泡沫覆盖于槽面，从而抑制酸雾的溢出，达到改善环境的作用。但以上添加剂对生产过程中产生的酸雾的抑制作用有限，且添加剂加入量不易稳定控制，添加剂过量会使电积液表面弥漫大量泡沫，湿润的泡沫会使阴阳极连电，影响镍电积正常生产组织；添加剂不足，酸雾抑制效果差，作业环境恶化。为保障职工身心健康，镍电积厂房内的作业环境需要一定的实物措施来进行改善。

3、常用的镍电解阳极套袋技术，具有阳极液管道必须密封设置的限制，阳极液流量难以观察，难以判断阳极隔膜袋是否出现破损、渗漏，容易出现阳极隔膜袋破损、阳极液返渗进入阴极液，污染阴极液（主要是阳极液中的氢离子）的问题；通常采用在电积槽侧壁开孔设阳极液下液、阴极液进液管道的方案，电积槽侧壁洞口密封存在容易老化、溶液泄露的风险。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置，采用阳极区的封闭方案，酸雾集中收集处理，解决现场作业环境差的问题；设置阳极液“u型溢流槽”，可通过检查阳极液流量判断阳极隔膜袋破损情况，解决阳极液返渗污染阴极液问题；将阴极液循环管、阳极液溢流管、酸雾抽风管均内置于电积槽内，消除原有技术电积槽侧壁洞口密封老化、溶液泄露的风险；配置强大的阴极液循环系统，使阴极液在电积槽内强制循环流动，消除镍电积液的浓差极化，通过电流密度的进一步提升，可大幅提高生产效率。

2、本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置包括镍电积槽，镍电积槽上配合有阳极隔膜罩和阳极液u型溢流槽，镍电积槽配套有电积液循环系统，镍电积槽内阳极隔膜罩上还连接有酸雾收集管；电积液循环系统，包括与镍电积槽相连接的阴极液贮槽和阴极液中间槽，阴极液中间槽通过阴极中间液输送泵连接精密过滤器，精密过滤器连接阴极液贮槽，阴极液贮槽通过阴极液输送泵连接分液包；分液包连接有设置在电积槽内的阴极液循环管。

3、优选的，分液包连接多个阴极液循环管；阴极液循环管设置在电积槽左右两侧，阴极液循环管垂直于电积槽内的阴极板的中间位置；阴极液贮槽连接在电积槽的管道上设置有酸溶除铅和精密过滤设备；阴极液自电积槽溢流盒流出后经阴极液中间槽、精密过滤器处理后，进入阴极液贮槽储存；阳极液自u型溢流槽流出后经酸溶除铅、精密过滤器处理后，进入阴极液贮槽储存；阴极液自阴极液贮槽经分液包、阴极液循环管进入电积槽。

4、优选的，镍电积槽包括电积槽本体，电积槽本体底端设有放液口和放渣口，电积槽本体一侧设有溢流盒，溢流盒上设有溢流管，电积槽本体侧壁上还设有预埋管及配套法兰；电积槽本体顶端设有槽边附加垫板，槽边附加垫板的宽度与电积槽本体的上沿一致，槽边附加垫板设置在电积槽本体的长边上。

5、优选的，槽边附加垫板与电积槽本体通过预埋螺栓固定或采用同类型树脂粘接；放液口向上凸出电积槽本体的槽底100-200mm；放液口上设有自控阀；放渣口的顶端与电积槽本体槽底对齐，放渣口内填充胶堵密封；预埋管及配套法兰包括在电积槽本体的槽尾预埋的两套阴极液进液管及配套法兰，槽头预埋的一套阳极液溢流管及配套法兰。

6、优选的，阳极隔膜罩包括下部隔膜框，下部隔膜框为格栅状结构，下部隔膜框包括交叉设置的横向支撑杆和纵向支撑杆，下部隔膜框上套设有外套隔膜袋；下部隔膜框顶端连接有上部隔膜罩；上部隔膜罩一端设有阳极液出液管快速接口，另一端设有酸雾抽吸快速接口。

7、优选的，上部隔膜罩为底端开口的罩型结构，上部隔膜罩沿下部隔膜框的宽度方向分为相同的分体罩，分体罩的顶端设有紧固板，分体罩的底端设有卡槽，卡槽上配合有隔膜抱箍；分体罩的截面为类梯形，两个分体罩通过紧固板和隔膜抱箍连接在一起；外套隔膜袋与隔膜框紧配合，外套隔膜袋的顶端超过上部隔膜罩的底端，隔膜抱箍设置在外套隔膜袋的顶端外面；两个分体罩通过紧固板和隔膜抱箍相连接；阳极液出液管快速接口处在上部隔膜罩的下部，酸雾抽吸快速接口处在上部隔膜罩的上部。

8、优选的，阳极液u型溢流槽，包括u型溢流槽，u型溢流槽的侧壁上均布有多个平行设置的l型阳极液溢流进液管，l型阳极液溢流进液管的出液端设有l型弯，l型弯为顺时针旋转90°的l型结构；u型溢流槽的末端连接有阳极液出液管及配套法兰，阳极液出液管及配套法兰包括与u型溢流槽连通的阳极液出液管，阳极液出液管水平设置且阳极液出液管的中心线不超过l型阳极液溢流进液管与u型溢流槽连通处的中心线。

9、优选的，l型阳极液溢流进液管与u型溢流槽连通的位置与电积槽内阳极的位置对应；l型阳极液溢流进液管的进液端设置有快速接口；l型阳极液溢流进液管水平设置；u型溢流槽采用不锈钢槽，u型溢流槽为顶端开口的长槽结构，u型溢流槽截面的宽度为100mm。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

11、本申请通过对镍电积阳极区进行封闭处理（利用隔膜框、隔膜袋、上部隔膜罩），阴极液自电积槽两侧设置的阴极液循环管道进入电积槽，控制阴极液液位高于阳极液液位30-50mm的液位差，使阴极液利用静压差通过隔膜袋渗透进入阳极液区，如此可将含酸较高的阳极液控制在阳极区；阳极液通过上部隔膜罩设置的阳极液溢流口（溢流口设置的位置与阳极液液位同高）溢流出来，进入电积槽侧壁设置的“u型溢流槽”流出；阳极产生的、逸散时会附带酸雾的氧气通过上部隔膜罩设置的酸雾抽风口（抽风口设置在上部隔膜罩较高的位置，避免阳极液流进抽风管），通过环保风机产生的微负压将酸雾集中收集并处理达标后排放；阴极液通入量大于阳极液溢流的量，剩余阴极液通过槽尾溢流口流出进入阴极液中间槽，再通过输送泵、阴极液循环管重新输送进入电积槽，实现阴极液的强制循环流动，消除或减轻镍离子在电积过程中的浓差极化，可进一步提升电流密度，提高生产效率。

12、本申请是对现有“镍电解阳极套袋技术”的优化改进，通过阳极液溢流与酸雾抽吸管道分开设置，可以解决阳极液管道必须密封设置的限制，如此可设置敞口型的阳极液“u型溢流槽”，敞口型的阳极液“u型溢流槽”可以观察到阳极液流量，进而通过阳极液流量判断阳极隔膜袋是否出现破损、渗漏，解决阳极隔膜袋破损、阳极液返渗进入阴极液，污染阴极液（主要是阳极液中的氢离子）的问题；该装置将阴极液循环管、阳极液溢流管、酸雾抽风管均内置于电积槽内，在端头预埋进液、出液总管，改进原有技术在电积槽侧壁开孔设阳极液下液的方案，消除了电积槽侧壁洞口密封老化、溶液泄露的风险。

技术特征：

1.一种可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置，其特征在于，包括镍电积槽，镍电积槽上配合有阳极隔膜罩和阳极液u型溢流槽，镍电积槽配套有电积液循环系统，镍电积槽内阳极隔膜罩上还连接有酸雾收集管；电积液循环系统，包括与镍电积槽相连接的阴极液贮槽和阴极液中间槽，阴极液中间槽通过阴极中间液输送泵连接精密过滤器，精密过滤器连接阴极液贮槽，阴极液贮槽通过阴极液输送泵连接分液包；分液包连接有设置在电积槽内的阴极液循环管。

2.根据权利要求1所述的可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置，其特征在于，分液包连接多个阴极液循环管；阴极液循环管设置在电积槽左右两侧，阴极液循环管设置在垂直于电积槽内的阴极板的中间位置；阴极液贮槽连接在电积槽的管道上设置有酸溶除铅和精密过滤设备。

3.根据权利要求2所述的可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置，其特征在于，镍电积槽包括电积槽本体，电积槽本体底端设有放液口和放渣口，电积槽本体一侧设有溢流盒，溢流盒上设有溢流管，电积槽本体侧壁上还设有预埋管及配套法兰；电积槽本体顶端设有槽边附加垫板，槽边附加垫板的宽度与电积槽本体的上沿一致，槽边附加垫板设置在电积槽本体的长边上。

4.根据权利要求3所述的可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置，其特征在于，槽边附加垫板与电积槽本体通过预埋螺栓固定或采用同类型树脂粘接；放液口向上凸出电积槽本体的槽底100-200mm；放液口上设有自控阀；放渣口的顶端与电积槽本体槽底对齐，放渣口内填充胶堵密封；预埋管及配套法兰包括在电积槽本体的槽尾预埋的两套阴极液进液管及配套法兰，槽头预埋的一套阳极液溢流管及配套法兰。

5.根据权利要求4所述的可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置，其特征在于，阳极隔膜罩包括下部隔膜框，下部隔膜框为格栅状结构，下部隔膜框包括交叉设置的横向支撑杆和纵向支撑杆，下部隔膜框上套设有外套隔膜袋；下部隔膜框顶端连接有上部隔膜罩；上部隔膜罩一端设有阳极液出液管快速接口，另一端设有酸雾抽吸快速接口。

6.根据权利要求5所述的可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置，其特征在于，上部隔膜罩为底端开口的罩型结构，上部隔膜罩沿下部隔膜框的宽度方向分为相同的分体罩，分体罩的顶端设有紧固板，分体罩的底端设有卡槽，卡槽上配合有隔膜抱箍；分体罩的截面为类梯形，两个分体罩通过紧固板和隔膜抱箍连接在一起；外套隔膜袋与隔膜框紧配合，外套隔膜袋的顶端超过上部隔膜罩的底端，隔膜抱箍设置在外套隔膜袋的顶端外面；两个分体罩通过紧固板和隔膜抱箍相连接；阳极液出液管快速接口处在上部隔膜罩的下部，酸雾抽吸快速接口处在上部隔膜罩的上部。

7.根据权利要求6所述的可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置，其特征在于，阳极液u型溢流槽，包括u型溢流槽，u型溢流槽的侧壁上均布有多个平行设置的l型阳极液溢流进液管，l型阳极液溢流进液管的出液端设有l型弯，l型弯为顺时针旋转90°的l型结构；u型溢流槽的末端连接有阳极液出液管及配套法兰，阳极液出液管及配套法兰包括与u型溢流槽连通的阳极液出液管，阳极液出液管水平设置且阳极液出液管的中心线不超过l型阳极液溢流进液管与u型溢流槽连通处的中心线。

8.根据权利要求7所述的可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置，其特征在于，l型阳极液溢流进液管与u型溢流槽连通的位置与电积槽内阳极的位置对应；l型阳极液溢流进液管的进液端设置有快速接口；l型阳极液溢流进液管水平设置；u型溢流槽采用不锈钢槽，u型溢流槽为顶端开口的长槽结构，u型溢流槽截面的宽度为100mm。

技术总结本技术属于冶金技术领域，公开了一种可实现镍电积阳极区封闭技术的生产装置，包括镍电积槽，镍电积槽上配合有阳极隔膜罩和阳极液U型溢流槽，镍电积槽配套有电积液循环系统，镍电积槽内阳极隔膜罩上还连接有酸雾收集管；电积液循环系统，包括与镍电积槽相连接的阴极液贮槽和阴极液中间槽，阴极液中间槽通过阴极中间液输送泵连接精密过滤器，精密过滤器连接阴极液贮槽，阴极液贮槽通过阴极液输送泵连接分液包；分液包连接有设置在电积槽内的阴极液循环管；本技术的阳极区封闭酸雾集中收集、降低泄露风险且生产效率高。技术研发人员：马治卿,曾海龙,李改变,李瑞基,于金龙,刘研辉,张金勇,刘万超,李建平,黄登科,王智强,张蓉,卫媛,王磊,董玉坤受保护的技术使用者：金川镍钴研究设计院有限责任公司技术研发日：20231123技术公布日：2024/6/13