一种可实现镍电积阳极套袋技术的外循环方法及装备与流程

本发明涉及冶金工艺技术与装备，尤其涉及一种可实现镍电积阳极套袋技术的外循环方法及装备。

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，镍电积阳极套袋技术已基本成熟，其循环方式分为外循环与内循环两部分，内循环是指阴极液经输送进入电积槽，阴极液流量较大，除少部分进入阳极液隔膜袋参与外循环，其余部分经电积槽流动至槽尾溢流盒排出，实现电积液的内部强制循环。内部强制循环主要是增强阴极液的流动性，加快阴极板表面镍离子的流动速度，降低浓差极化，强化电积效率。外循环是指阴极液经输送进入电积槽，利用阴阳极液的液位差产生的静压差，使阴极液渗透进入阳极隔膜袋，阳极隔膜袋以自流的形式排出，实现电积液的外部循环。

3、外部循环需要依靠阳极液自流排出，因此目前的解决方法是在电积槽侧壁阳极液液面位置处开孔，为阳极液自流设置流通通道。该措施需要在电积槽侧壁设置51个（根据电积槽内设置的阳极数量确定）阳极液溢流孔，而溢流孔的设置破坏了电积槽的整体结构强度，损坏了电积槽的整体性，且加工制作程序更加复杂，设备制造费用增加；同时电积槽在该位置的密封也是一个很难解决的问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、易于实施的可实现镍电积阳极套袋技术的外循环方法。

2、本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种采用该方法的外循环装备。

3、为解决上述问题，本发明所述的一种可实现镍电积阳极套袋技术的外循环方法，其特征在于：镍电积生产阳极液从电积槽组排出，进入阳极液中间槽，同时，开启负压风机，控制阳极液中间槽内的负压度，阳极液经阳极液输送泵输送至酸溶除铅工序，中和电积过程产出的酸，使阳极液变成阴极液，再输送到阴极液贮槽、阴极液循环槽，再由泵输送进入电积槽组，阴极液与阳极隔膜室内的阳极液存在液位差，当阴极液液位高于阳极液液位30~50mm时，阴极液通过渗透的形式经外部隔膜袋进入阳极隔膜室，电积的过程产出酸，使进入阳极隔膜室的阴极液变成阳极液，再通过阳极液抽吸总管进入阳极液中间槽；从阳极液中逸散时附带的硫酸酸雾通过酸雾吸收风机集中收集、处理后外排。

4、采用如上所述方法的一种外循环装备，其特征在于：该装备包括负压风机、阳极液中间槽、电积槽组和酸雾吸收风机；所述电积槽组由多个电积槽组成；每个电积槽内布置有阳极板、阴极板、阳极隔膜室和电积液；所述阳极隔膜室内装有阳极液，一侧连有阳极液抽吸总管，另一侧连有酸雾吸收抽吸总管；所述阳极液中间槽的顶部分别设有负压抽风管口、阳极液入口，侧壁设有阳极液出口；所述负压抽风管口通过管线ⅰ与所述负压风机的进风口ⅰ相连，该负压风机的出风口ⅰ通过管线ⅱ与酸雾吸收装置相接；所述阳极液入口通过管线ⅲ与所述阳极液抽吸总管相接；所述阳极液出口通过管线ⅵ经阳极液输送泵与酸溶除铅工序相接；所述酸雾吸收抽吸总管通过管线ⅴ与所述酸雾吸收风机的进风口ⅱ相连，该酸雾吸收风机的出风口ⅱ通过管线ⅳ与酸雾吸收装置相接。

5、所述阳极隔膜室由内部起支撑作用的阳极隔膜框与外部隔膜袋组成。

6、所述阳极隔膜框包括通过隔膜抱箍连接在一起的上部隔膜框和下部隔膜框；所述下部隔膜框上设有所述外部隔膜袋；所述上部隔膜框的一侧设有酸雾吸收管口，另一侧设有阳极液抽吸管管口；所述酸雾吸收管口与所述酸雾吸收抽吸总管相连；所述阳极液抽吸管管口与阳极液抽吸总管相连；所述上部隔膜框上设有阳极室液位检测浮标。

7、所述下部隔膜框为框架结构，设竖向支柱与横向拉筋。

8、本发明与现有技术相比具有以下优点：

9、1、本发明采用负压抽吸的方式解决阳极液从外部隔膜袋内排出的问题，负压抽吸给阳极液增加了输送动力，不再受限于溶液管道的空间位置，可以从电积槽侧壁“翻越”电积槽，解决电积槽侧壁预留阳极液溢流管的难题。

10、2、本发明采用的阳极隔膜框将阳极液抽吸总管与酸雾吸收抽吸总管分开设置，避免了液体与气体的相互干扰，实现了溶液与酸雾抽吸稳定控制，使生产控制更加平稳。

11、3、本发明中阳极隔膜框的上部隔膜框上设有阳极室液位检测浮标，可根据阳极液液位判断外部隔膜袋是否出现破损、渗漏，解决了外部隔膜袋破损、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。

12、4、本发明中设有阳极隔膜框，可实现镍电积生产过程中阳极区的密封。

13、5、采用本发明，可使酸雾集中收集处理，从而解决现场作业环境差的问题。

14、6、本发明成本低、易于实施。

技术特征：

1.一种可实现镍电积阳极套袋技术的外循环方法，其特征在于：镍电积生产时阳极液从电积槽组（4）排出，进入阳极液中间槽（2），同时，开启负压风机（1），控制阳极液中间槽（2）内的负压度，阳极液经阳极液输送泵（3）输送至酸溶除铅工序，中和电积过程产出的酸，使阳极液变成阴极液，再输送到阴极液贮槽、阴极液循环槽，再由泵输送进入电积槽组（4），阴极液与阳极隔膜室（5）内的阳极液存在液位差，当阴极液液位高于阳极液液位30~50mm时，阴极液通过渗透的形式经外部隔膜袋（16）进入阳极隔膜室（5），电积的过程产出酸，使进入阳极隔膜室（5）的阴极液变成阳极液，再通过阳极液抽吸总管（6）进入阳极液中间槽（2）；从阳极液中逸散时附带的硫酸酸雾通过酸雾吸收风机（8）集中收集、处理后外排。

2.采用如权利要求1所述方法的一种外循环装备，其特征在于：该装备包括负压风机（1）、阳极液中间槽（2）、电积槽组（4）和酸雾吸收风机（8）；所述电积槽组（4）由多个电积槽组成；每个电积槽内布置有阳极板、阴极板、阳极隔膜室（5）和电积液；所述阳极隔膜室（5）内装有阳极液，一侧连有阳极液抽吸总管（6），另一侧连有酸雾吸收抽吸总管（7）；所述阳极液中间槽（2）的顶部分别设有负压抽风管口（9）、阳极液入口（10），侧壁设有阳极液出口（12）；所述负压抽风管口（9）通过管线ⅰ与所述负压风机（1）的进风口ⅰ相连，该负压风机（1）的出风口ⅰ通过管线ⅱ与酸雾吸收装置相接；所述阳极液入口（10）通过管线ⅲ与所述阳极液抽吸总管（6）相接；所述阳极液出口（12）通过管线ⅵ经阳极液输送泵（3）与酸溶除铅工序相接；所述酸雾吸收抽吸总管（7）通过管线ⅴ与所述酸雾吸收风机（8）的进风口ⅱ相连，该酸雾吸收风机（8）的出风口ⅱ通过管线ⅳ与酸雾吸收装置相接。

3.如权利要求2所述的一种外循环装备，其特征在于：所述阳极隔膜室（5）由内部起支撑作用的阳极隔膜框与外部隔膜袋（16）组成。

4.如权利要求3所述的一种外循环装备，其特征在于：所述阳极隔膜框包括通过隔膜抱箍（15）连接在一起的上部隔膜框（13）和下部隔膜框（14）；所述下部隔膜框（14）上设有所述外部隔膜袋（16）；所述上部隔膜框（13）的一侧设有酸雾吸收管口（17），另一侧设有阳极液抽吸管管口（18）；所述酸雾吸收管口（17）与所述酸雾吸收抽吸总管（7）相连；所述阳极液抽吸管管口（18）与阳极液抽吸总管（6）相连；所述上部隔膜框（13）上设有阳极室液位检测浮标（11）。

5.如权利要求3所述的一种外循环装备，其特征在于：所述下部隔膜框（14）为框架结构，设竖向支柱与横向拉筋。

技术总结本发明涉及一种可实现镍电积阳极套袋技术的外循环方法，该方法是镍电积生产阳极液从电积槽组排出，进入阳极液中间槽，同时，开启负压风机，控制阳极液中间槽内的负压度，阳极液经阳极液输送泵输送至酸溶除铅工序，中和电积过程产出的酸，使阳极液变成阴极液，再输送到阴极液贮槽、阴极液循环槽，再由泵输送进入电积槽组，当阴极液液位高于阳极液液位时，阴极液通过渗透的形式经外部隔膜袋进入阳极隔膜室，电积的过程产出酸，使进入阳极隔膜室的阴极液变成阳极液，再通过阳极液抽吸总管进入阳极液中间槽；从阳极液中逸散时附带的硫酸酸雾通过酸雾吸收风机集中收集、处理后外排。同时，本发明还公开了一种外循环装备。本发明成本低、易于实施。技术研发人员：马治卿,李瑞基,王磊,王庆天,于金龙,王鹃,张金勇,李玉霞,张素超,王春燕,翟蔚然,张蓉,李素萍,尹兰兰,张琴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：技术公布日：2024/7/11