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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2013.06.015粗碳酸鎳制備工藝的優(yōu)化改造王玉華，張妮，賀來(lái)榮，王麗娜，徐文芳(金川集團(tuán)公司鎳鈷研究設(shè)計(jì)院，甘肅金昌737100)摘要：提出了鎳電解生產(chǎn)過(guò)程中粗碳酸鎳制備工序優(yōu)化改造的方案，并進(jìn)行了論證試驗(yàn)。結(jié)果表明，現(xiàn)有鎳電解生產(chǎn)工藝設(shè)備可以進(jìn)行三方面改造，即改變反應(yīng)槽鎳液和堿液進(jìn)液位置及流量分布；反應(yīng)槽改為并聯(lián)反應(yīng)方式；碳酸鎳制備工藝技術(shù)條件改為：停留時(shí)間5h，pH7.8±0.1，反應(yīng)溫度55℃。改造后的碳酸鎳各項(xiàng)指標(biāo)和產(chǎn)能可以達(dá)到工藝要求，工藝容易實(shí)現(xiàn)自
2、動(dòng)控制。關(guān)鍵詞：鎳電解；碳酸鎳；制備；優(yōu)化；自動(dòng)控制中圖分類號(hào)：TF815文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1007-7545（2013）06-0000-00OptimizationandModificationonPreparationofCrudeNickelCarbonateWANGYu-hua,ZHANGNi,HELai-ron,WANGLi-na,XUWen-fang(JinchuanNickelandCobaltResearchandEngineeringInstitute,Jinchang737100,Gansu,Ch
3、ina)Abstract：Theschemeofmodificationandoptimizationonpreparationofcrudenickelcarbonateinnickelelectrolysiswasputforward,andthedemonstrationexperimentwasconducted.Theresultsshowthatprocessequipmentcanbemodifiedinthreeaspectsincludingchangingfeedinglocationofnickels
4、olutionandalkalisolutionandtheirflowdistribution,changingconnectionofreactiontanktoparallelconnection,andchangingtechnicalparametersofcrudenickelcarbonatepreparationtoretentiontimeof5h,pHof7.8±0.1,andtemperatureof55℃.Afterthemodification,theindexesandproductioncap
5、acityofcrudenickelcarbonatecanmeetprocessrequirement,andauto-controliseasytoberealized.Keywords:nickelelectrolysis;crudenickelcarbonate;modificationandoptimization;auto-control傳統(tǒng)鎳電解生產(chǎn)過(guò)程中的碳酸鎳制備工序不但起到排鈉和平衡體積的重要作用，而且所產(chǎn)碳酸鎳還可用于調(diào)整凈化工序的pH，因此碳酸鎳制備工序的生產(chǎn)能力是影響電解鎳生產(chǎn)的重要工序。多年來(lái)，
6、碳酸鎳制備工序從工藝設(shè)計(jì)到實(shí)際應(yīng)用，采用傳統(tǒng)人工經(jīng)驗(yàn)控制鎳溶液和碳酸鈉的反應(yīng)過(guò)程，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大、操作環(huán)境惡劣，而且對(duì)工人經(jīng)驗(yàn)水平依賴性較強(qiáng)。生產(chǎn)中常有流量控制不穩(wěn)定、pH調(diào)整滯后、工藝條件波動(dòng)大等現(xiàn)象，導(dǎo)致制備的碳酸鎳粒度細(xì)、難過(guò)濾、使碳酸鎳制備工序產(chǎn)能不足，造成電解鎳產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)。多年來(lái)工藝技術(shù)人員致力于在該工序上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，穩(wěn)定工藝，但發(fā)現(xiàn)按照目前的工藝設(shè)備情況，無(wú)法找到有代表性的控制點(diǎn)，且現(xiàn)有工藝為高溫反應(yīng)，不適合儀器儀表的長(zhǎng)周期運(yùn)行，實(shí)際工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。為此本文以工藝優(yōu)化為主線，提出改進(jìn)反應(yīng)設(shè)備及反應(yīng)方式
7、、優(yōu)化工藝條件，再加入自動(dòng)控制系統(tǒng)，改造優(yōu)化碳酸鎳制備工序。并按照此思路進(jìn)行了工藝設(shè)備及改變工藝技術(shù)條件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的研究，使自動(dòng)化控制點(diǎn)簡(jiǎn)明有效，真正起到靠控制點(diǎn)就能反饋控制生產(chǎn)過(guò)程的作用，并且適合自動(dòng)化儀表的長(zhǎng)周期低故障運(yùn)行。為日后生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)碳酸鎳制備的工藝設(shè)備及自動(dòng)化改造奠定基礎(chǔ)。1工藝設(shè)備的改造1.1反應(yīng)槽鎳液和堿液進(jìn)液位置及流量分布原工藝鎳液和堿液進(jìn)液位置在槽口，溶解瞬間接觸，晶核多，粒度細(xì)，需靠加溫陳化提高粒度。改變反應(yīng)槽的進(jìn)料方式，使堿液與鎳液分別進(jìn)料，這樣瞬間反應(yīng)濃度很低，使得槽內(nèi)部的結(jié)晶反應(yīng)可適當(dāng)控制粒度。
8、1.2反應(yīng)槽連接方式及工藝設(shè)備自動(dòng)化將反應(yīng)槽改變?yōu)閱尾鄄⒙?lián)連續(xù)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了pH等工藝條件的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為自動(dòng)控制創(chuàng)造條件。本試驗(yàn)溫度檢測(cè)及控制為控制箱自動(dòng)控制，pH在線監(jiān)測(cè)，固定鎳液流量，手動(dòng)調(diào)節(jié)堿液使pH在控制值的±0.1波動(dòng)。1.3技術(shù)條件將原反應(yīng)溫度85℃改為55℃，pH控制在7.8±0.1，產(chǎn)能達(dá)
