[实用新型]一种环保型的电解镍或电解钴连续稳定生产工艺装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域中的电解沉积设备，具体为一种环保型的电解镍或电解钴连续稳定生产工艺装置。

背景技术

国内比较先进的镍生产方法是采用精炼湿法冶炼工艺生产金属镍，生产过程中，根据镍的化学性质，很容易被电位相近或电位较高的其他金属所污染，采用隔膜式电解结构，用隔膜袋3将电解液分为阴极区1和阳极区2，通过阴极液高位槽，通过自流的方式对阴极区（隔膜袋内）供电解液，保证阴极液液位高出阳极液液位25-30mm。目的是使阴极区的溶液能够流入阳极区，而阳极区的溶液不能够进入阴极区，这样可以保证阴极液的纯净，从而保证电镍的质量。

但是在实际的生产过程中，电解过程中阴阳极极间距的大小直接影响电镍的质量，极间距过大，镍离子析出困难，电镍生产效率低，极间距过小，生产过程中又容易出现阴极板粘结隔膜袋，刺穿隔膜袋等现象，导致电镍板面凹凸不平，气孔等问题，降低电镍的质量。

在专利号为CN 201801606 U中曾记载，理论上，通过高位槽自流供液方式，对阴极区添加电解液，能够有效保证阴、阳极液的液位，保证电镍的质量，但是通过实际生产发现，原有溶液通过高位槽自流进供液总管，直接通过PVC软管连接到电解液的分液管上，由于电积槽平面水平不规范，导致高位槽与分液管的高度差不同，供液流量高低不均，供液量低的电积槽，镍离子易贫化，电积过程中形成大量的碱式镍，造成镍板板面发绿发黑，降低了电镍质量，供液过快的电积槽，镍离子含量高溶液粘度大，板面析出的氢气很难逸出，造成板面出现气孔。并且流量过大也造成阴极液的浪费。

在传统的电积镍或电积钴的装置中，由于在阳极H₂O失去电子生成氧气和氢离子，氧气逸出，氢离子逐渐富集，而溶液中的镍离子在阴极上得到电子，析出电积镍，在对电积镍或电积钴的过程中，阳极区氢离子富集，该过程为造酸反应过程，阳极产生的氧气和蒸汽从液体中溢出，气泡表面在张力作用下将少量的酸带入空气中，形成酸雾，使产生的酸雾直接无组织的排入操作空间，严重影响了生产环境。同时也对钢结构的厂房和设备具有很大的腐蚀性，降低了厂房和设备的使用寿命，也影响工人的身体健康。

目前也有研发出的酸雾回收装置，比如申请号为200720187328.4中采用的镍电积酸雾吸收装置中，它采用集气罩来抽取酸雾，这样的话，势必每个阳极上端都设置集气罩，另外还需要加设抽气管道才能使酸雾排出，这样做，首先，电解过程中，阴极和阳极均会释放出气体，会带出部分酸，酸雾在罩内会形成水雾，然后形成的水滴会滴落到电解装置中的铜排或铜杆上，会腐蚀铜，也会影响产品镍的品质，而且，在阳极加上集气罩，检修人员难以进入里面进行维修，需要吊开盖子后才能操作，这样会增加劳动强度。

发明内容

本实用新型正是针对以上技术问题，提供能延长厂房和设备使用寿命的，且能较好的改善工作环境，使电解液能匀速电解，较好的保证电镍质量的一种环保型的电解镍或电解钴连续稳定生产工艺装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：

一种环保型的电解镍或电解钴连续稳定生产工艺装置，包括电积槽、阴极框、阳极框、循环系统和酸雾回收系统，阴极框和阳极框均设置在电积槽内，在阴极框和阳极框之间设置渗透膜，阴、阳极框均为密闭结构，所有的阴极框和阳极框均采用螺杆连接在一起，阴极框上设置电解液入口，阳极框上设置的酸雾吸收口，酸雾吸收口与酸雾吸收管连接，并通过该酸雾吸收口与酸雾回收系统连接，阳极框下端设置的阳极液出口，每个阳极液到出口与汇流管连接，并通过汇流管与循环系统连接，阴极框内的阴极与阳极框内的阳极，两极之间的极间距为70-130mm。

循环系统包括高位槽、低位槽和沉镍槽，低位槽通过管道二与电积槽内的阴极液汇流管连接，低位槽分别与沉镍槽和高位槽连接，高位槽通过供液总管进入电积槽内，供液总管与管道二存在高度差，供液总管比管道二高，由于阴极框为密闭框，但是在阴极框上设置电解液入口，电解液通过入口进入阴极框，阴极框和阳极框之间设置渗透膜，该渗透膜的渗透性适中，经多次实验证明采用型号为3751的涤纶布能满足本工艺的需求，电解液通过渗透膜进入阳极框，阴极框和阳极框之间的液面差为15-25mm。由于在电积槽的供液总管与管道二形成U形管状，并且两者之间存在高度差，使得电解液匀速进入电积槽，并由于渗透膜的渗透性的特殊选择，使得电解液匀速进入阳极框进行电解，保证了电镍的质量。