
- •1. Основные сведения о производственном подразделении 5
- •2. Физико-химическая сущность процесса электролиза 6
- •3. Характеристика исходного сырья, реагентов и основных технологических материалов 23
- •1. Описание технологического процесса электролизного участка по операциям 32
- •1. Характеристика основного оборудования 58
- •9.3.2. Серная кислота 77
- •Основные сведения о производственном подразделении
- •Физико-химическая сущность процесса электролиза
- •Никель, его свойства и применение
- •Основные понятия и законы электролиза
- •Анодные процессы
- •Катодные процессы
- •Роль диафрагмы и скорости циркуляции при электролитическом рафинировании никеля
- •Влияние условий процесса электролиза на качество катодных осадков
- •Влияние условий процесса электролиза на химический состав катодных осадков
- •2.6.2. Влияние условий процесса электролиза на внешний вид катодных осадков
- •Характеристика исходного сырья, реагентов и основных технологических материалов
- •Аноды никелевые черновые годные (никелевые аноды)
- •Католит подкисленный фильтрованный цэн
- •Серная кислота
- •Фильтрат карбонатного передела
- •Титановые матрицы
- •Основные технологические материалы
- •Описание технологического процесса электролизного участка по операциям
- •Получение никелевых основ
- •Получение листов никелевой основы
- •Заполнение электролизных ванн электролитом
- •Пуск электролизной ванны в работу
- •Съем листов никелевой основы
- •Текущее обслуживание матричных электролизных ванн
- •Обработка листов никелевой основы
- •Получение катодного никеля
- •Подготовка ванн к работе
- •Загрузка анодов и основ
- •Текущее обслуживание электролизных товарных ванн
- •Циркуляция электролита
- •Влияние плотности тока на качество катодного осадка
- •Правка основы
- •Правка катодов
- •Замена сработанных анодов
- •Промывка катодного никеля
- •Изготовление полипропиленовых каркасов
- •Особенности получения катодного никеля в элзу-3
- •Отмывка диафрагм от солей электролита и шлама
- •Выщелачивание дереводеталей
- •Основные виды нарушений технологического процесса электролизного участка и способы их устранения
- •Характеристика основного оборудования
- •Электролизные ванны
- •Оснастка электролизной ванны
- •Анолитные сборники
- •Оборудование для промывки никелевых катодов
- •Оборудование для промывки никелевой основы
- •Оборудование для отмывки штанг и шунтов
- •Оборудование для изготовления никелевой основы
- •Оборудование для изготовления диафрагм
- •Оборудование для обслуживания электролизных ванн
- •Контроль, управление и метрологическое обеспечение технологического процесса
- •Основные положения
- •Статистические методы управления качеством продукции
- •Контроль технологического процесса
- •Характеристика конечных продуктов
- •7.1 Катодный никель (электролитный никель)
- •7.2 Анолит
- •Анодный скрап (скрап чернового никеля)
- •Первичная пульпа никелевого шлама (никелевый шлам)
- •Характеристика отходов электролизного участка
- •Требования безопасности
- •Вредные производственные факторы
- •Средства защиты
- •Действие вредных веществ на организм человека
- •Серная кислота
- •Борная кислота
- •Водород
- •Дихлорэтан
- •Энерговодовоздухоснабжение
- •Энергоснабжение
- •Водоснабжение
- •Воздухоснабжение
- •Список нормативной и технической документации
Замена сработанных анодов
Никелевый анод, представляющий собой твердый расплав никеля с металлами-примесями (железо, медь, кобальт, цинк, платиноиды, золото, серебро и некоторые другие), имеет такой потенциал в растворе сульфата никеля (примерно +0,35 В), что при электролизе с него перейдут в раствор железо, кобальт, цинк, часть меди, а некоторые другие, такие как платиноиды, золото, серебро, частично медь, а так же неметаллические составляющие (сера, углерод, шлаковые включения), выпадают в шлам. Отсюда понятно, что при неоднородной структуре и непостоянстве химического состава, неодинаковой массе аноды в ванне растворяются неодинаково и через определенное время (14-18 суток) работы появляется необходимость замены части сработавшихся анодов.
При замене анодов снижается напряжение на электролизной ванне, вследствие чего появляется возможность предотвращения кипения раствора в ванне, сохранения диафрагм, получения никелевых катодов удовлетворительного качества.
Замена сработанных анодов подсадом, т. е. анодами, бывшими в работе, но сохранившими свою первоначальную форму, позволяет снизить выход скрапа до 17-19%. Чаще всего для подсада используют аноды, проработавшие в матричных электролизных ваннах 10-12 суток.
Определить сильно сработанные аноды несложно, т. к. они имеют сравнительно небольшую массу: достаточно приподнять рукой одно плечо анодной штанги. Операция замены анодов подсадом выполняется с помощью кран-балки. Но очень часто между диафрагмами остаются кусочки анода (скрап), которые приходится извлекать специальным крючком. Скрап никелевых анодов отправляют на шламовый передел для отмывки от шлама.
При замене анодов подсадом нужно соблюдать максимум осторожности, чтобы не оступиться на легко сдвигаемых штангах и не зашламить катодные ячейки, для чего обе диафрагмы, между которыми заменяется анод, закрывают сверху специальными зажимами.
Скрап анодов извлекают очень осторожно, выжидая, чтобы раствор и шлам с них успевал стекать в ванну и не попадал в диафрагму. Замену анодов, как правило, выполняют с предварительным шунтированием электролизной ванны и выгрузкой катодов, но эта операция может быть выполнена и на работающей электролизной ванне, особенно если нужно заменить небольшое количество анодов. После этой операции необходимо смыть со штанг шлам струей горячей воды и проверить контакты катодных штанг с шиной и анодных штанг на замененных анодах.
При полном срабатывании анодов в ванне (до 80%) выполняют замену всех анодов новыми. Эту операцию производят после остановки ванны и выгрузки катодов без завешивания основы. Выполняя замену анодов, необходимо принять дополнительные меры предосторожности, чтобы не зашламить диафрагменные ячейки и не порвать диафрагменную ткань, т. к. новые аноды имеют очень неровную поверхность, часто зашлакованную, с наростами. Часть раствора из диафрагм осторожно вытесняют при помощи гладкого деревянного бруска, а большие наросты на поверхности анода сбивают молотком. После замены анодов (при остановленной ванне) диафрагменные ячейки в течении 1,5-2 часов промывают католитом, чтобы анолит из них был вымыт, а частицы шлама осели на дно.
После пуска ванны в работу необходимо проверить контакты и уровень католита во всех диафрагменных ячейках, так как небольшие разрывы диафрагменной ткани обнаруживаются не сразу, а только после пуска ванны.
После замены анодов (т. е. в начале анодной кампании) качество катодов в течение 2-3 суток заметно хуже, чем в последующие сутки. Это неизбежно из-за неровностей поверхности новых анодов, которые затем сглаживаются. Поэтому первую катодную выгрузку после замены анодов делают на следующие сутки.
Рекомендуемые режимные параметры получения катодного никеля приведены в таблице 8.
Таблица 8 - Рекомендуемые режимные параметры получения катодного никеля (товарный передел)
Наименование показателя |
Значения |
||
ЭЛЗУ-1 |
ЭЛЗУ-2, 3 |
||
|
Плотность тока, А/м2 |
240-300 |
240-300 |
|
Количество анодов в ванне, шт |
42 |
50-52 |
|
Количество катодов в ванне, шт |
41 |
49 |
|
Межэлектродное расстояние, мм |
155+-5 |
155+-5 |
|
Среднее напряжение на ванне, В |
2,6 |
2,8 |
|
Состав католита: никеля, г/л, не менее меди, мг/л, не более железа, мг/л, не более кобальта, мг/л, не более серной кислоты, г/л хлор-иона, г/л, не менее борной кислоты, г/л, не менее цинка, мг/л, не более свинца, мг/л, не более |
65,0 3,0 1,0 25,0 1,0-2,5 37,0 1,8 0,3 0,2 |
|
|
Температура электролита, оС |
75-85 |
|
|
Скорость подачи католита в ячейку, л/ч |
25-30 |
|
|
Время наращивания катода, суток |
2-5 |
|
|
Перепад уровня анолит-католит, мм |
50-80 |
|
|
Анодная кампания, сут |
20-25 |