硫酸镍生产工艺预冷槽的改造及使用

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【摘要】在实际生产中，由于浓缩工序生产的后液温度较高，极大的影响了制冷工序的生产时间和制冷机的使用寿命（制冷机使用范围为常温），造成生产成本的过高，产量过低。而车间在场地、和工艺流程有一定的局限性，因此只有从现有的设备、场地下来改进。本文对该改造简要介绍并就生产使用中的情况作初步探讨。介绍了稀贵金属厂硫酸镍车间预冷槽的改造及使用。

【关键词】脱铜后液；浓缩后液；预冷槽；结晶罐；硫酸镍

为了除去铜电解中电积脱铜后液中可溶性杂质和残胶，保证铜电解生产的正常运行，回收有价金属，必须进行电解液净化。电解液中镍的脱除，是电解液净化的主要任务之一。稀贵金属厂结合前期的生产工艺，形成了浓缩工序―冷冻（电蒸发）工序的新工艺。工业生产实践表明该工艺能有效的从电解液二段脱铜后液中提取镍等金属，并（其具有）工艺设计合理，流程简单，可操作性强，产品质量稳定，金属回收率高等特点。但在实际生产中，由于浓缩工序生产的后液温度较高，极大的影响了制冷工序的生产时间和制冷机的使用寿命（制冷机使用范围为常温），造成生产成本的过高，产量过低。而车间在场地、和工艺流程有一定的局限性，因此只有从现有的设备、场地下来改进。本文对该改造简要介绍并就生产使用中的情况作初步探讨。

1、改造过程简介

1.1设计思路

1.1.1现阶段生产情况

现在制冷的生产液是由预浓缩浓缩后的电解液，放入浓缩地池（浓缩后液温度在80℃-85℃），再转到制冷三楼的结晶槽（浓缩后液温度在50℃-70℃），开启冷冻机制冷，每班需要12h-14h，如果是夏天生产，由于室外气温过高需要的生产时间会更长。

1.1.2改进条件

现工序由于浓缩液温度过高，极大的影响了制冷工序的生产时间和制冷机的使用寿命（制冷机使用范围为常温），造成生产成本的过高，产量过低。而车间在场地、和工艺流程有一定的局限性，因此只有从现有的设备、场地下来改进。如制冷厂房三楼六台10m3结晶罐，每次生产时开2台制冷机（备1台），带4台结晶罐（备2台），如果夏天2台制冷机只能带3台结晶罐，6台结晶管并连在一起，由阀门控制，及西头的结晶罐检修孔，还有凉水塔富余的降温能力及宽敞的场地等有利条件。

1.1.3改进思路

影响制冷生产时间的主要原因是浓缩液的温度过高，因此要在浓缩地池和结晶罐之间增加一道降温工序，用来降低浓缩后液的温度，使其达到常温。这样常温浓缩后液进入结晶罐后，制冷起来时间就会大大缩短。

1.2改造方案

制冷机开2台备1台，带3-4台结晶罐（10m3/台）备2-3台结晶罐，把6#结晶罐改为冷却罐，在结晶罐检修孔处制作、安装1台同型号结晶罐用于冷却罐（新增7#），这样就有2台共20m3的冷却罐。再把400m3凉水塔至制冷机的循环水管接到2台冷却罐上，靠循环水的冷却循环及搅拌浆不停的搅动浓缩液，使其能很快的达到降温效果，达到常温后，把冷却液靠自然落差放到浓缩与制冷中间的玻璃钢降温槽（40m3，可使用20m3）储存，用转液泵转到1#-5#结晶罐。

1.3方案实施费用

冷却罐一台10m3，配搅拌机，玻璃钢管道D120×10约50米，单柄蝶阀DN100PN1.0衬四氟4台，无缝钢管D108×5约30米，单柄蝶阀DN100PN1.0 2台，合计约20万左右。

2、改造后的生产使用情况

将7#预冷槽安装好使用后，将浓缩生产出来的（50℃-75℃）热液用转液泵提前转入预冷槽里，启动水冷循环系统，约2h以后浓缩后液的温度由50℃-70℃降低到了25℃-32℃左右（基本可接近常温），而水冷循环系统的出水温度也只提高了2℃左右（实际测量时，进水温度为21℃，出水温度为23℃）。而制冷工序原来每个批次（两机四槽模式）的生产需用时为13h-14h，现在使用预冷槽系统后，每个批次的生产时间为11h-12h，则每个批次都可以节约2h左右。预冷槽每次降温的周期为2h左右，而制冷工序有6台结晶槽，生产时只是使用4台，剩余2台可提前存放20m3的冷却液，同时浓缩工序的中转槽也可以存放20m3的冷却液，预冷槽也可以存放10m3的冷却液。也就是说使用预冷槽降温系统后，完全可满足制冷工序每批次的生产需求（每批次生产需要浓缩后液约40m3），同时给调节两生产工序的节奏带来极大的缓冲作用。

3、结果与讨论

改进之前进液温度从浓缩工序地池处到制冷工序结晶槽时为50℃-70℃，而方案改进之后进液温度通过生产调节可以控制在常温。

通过时间的对比通过制冷工序结晶槽的冷却盐水、减速机搅拌桨及循环盐水泵等设备的强力降温，从50℃-70℃冷却至常温需用时3个小时，而改进后则不需要这些设备进行降温，同时降低了设备的维修率。

通过对比可以明显的看出，改进后的方案对制冷工序的生产周期的缩短有很大的提高，同时降低了制冷机的使用率，对夏季生产提供了一个良好的平台。

4、结语

在改造完成后可在生产周期内找到最佳的生产状态，提高生产效率，降低设备损耗，延长设备使用寿命，最终达到提高生产能力，降低生产成本的目的。

参考文献

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