1、硫化鎳電解槽的結(jié)構(gòu)
1)槽體
硫化鎳陽(yáng)極電解主要設(shè)備為電解槽。電解槽殼體為鋼筋混凝土制成,內(nèi)襯防腐材料。我國(guó)曾采用過(guò)的防腐襯里有:襯生漆麻布、耐酸瓷析、軟聚氯乙烯塑料板、環(huán)氧樹脂等。生漆麻布襯里的防腐效果好,但漆膜需要的干燥時(shí)間較長(zhǎng),生漆的毒性又較大,現(xiàn)在已較少采用。軟聚氯乙烯塑料板襯里的防腐效果也較好,但由于襯里面積大,焊縫質(zhì)量不易保證。目前采用較多的是環(huán)氧樹脂,用它作襯里強(qiáng)度高,整體性好,防腐蝕性能良好。其施工方法為手工帖襯。防腐蝕效果主要取決于配方的選擇、基層表面處理、環(huán)氧樹脂布排列和樹脂滲透程度、熱處理?xiàng)l件是否合理等。金川公司施工的電解槽環(huán)氧樹脂內(nèi)襯,鋪貼環(huán)氧樹脂5~7層,使用壽命長(zhǎng)達(dá)十余年。
在電解槽(圖1)底部的防腐蝕襯里之上,砌上一層耐酸瓷磚以保護(hù)槽底免受腐蝕。槽底設(shè)有一個(gè)放出口,用于排放陽(yáng)極泥。電解槽安裝在鋼筋混凝土橫梁上,槽度四角墊以絕緣板。
3)酸性造液電解槽
酸性造 液電解槽的殼體材料、尺寸和防腐襯里都與成品電解槽完全相同,不同的是它不用隔膜袋,也就不放置隔膜架,屬無(wú)隔膜電解槽。
2、陰、陽(yáng)極的規(guī)格
1)陽(yáng)極
硫化鎳陽(yáng)極的掛耳是在陽(yáng)極澆鑄時(shí)預(yù)先埋入的銅線環(huán)或扁鋼環(huán)(圖2)。我國(guó)硫化鎳電解精煉廠都采用小型陽(yáng)極外形規(guī)格也有職下要求。
(1)陽(yáng)極板外形規(guī)格為860mm×370mm,厚度50~55mm,陽(yáng)極板氣孔率應(yīng)控制在是低限度;
(2)表面鼓包高度和氣孔深度不大于10mm;
(3)板面彎曲度和氣孔不大于10mm;
(4)表面夾渣面積不超過(guò)3%;
(5)銅耳線外露部分長(zhǎng)250~270mm,且預(yù)埋牢固。
2)陰極片(陰極片)是由種板剝離下的鎳薄片經(jīng)壓紋、釘耳等工序加工而成的,為了避免陰極邊緣生成樹枝狀結(jié)晶,陰極的寬度和衷曲磨洋工都他別比陽(yáng)極大40~50mm(圖3)。
3)種板
目前硫化鎳電解廠家都采用鈦材作種板(圖4)。與不銹鋼種板相比,鈦種板耐腐蝕性強(qiáng),始極片易剝離。
新的鈦種板由于板面光滑,沉積的鎳不易成形,因此在使用前需在預(yù)處理。處理方法是將鈦種板在含硫酸400~700g/L,80~90℃的水溶液中浸泡0.5~1min取出后用清水洗干凈,再用粗砂紙?jiān)诜N板左右兩側(cè)用底部打出寬約30mm的光邊,套上耐酸橡膠邊后即可使用。鈦種板使用3~5個(gè)月后,需要再用上述方法處理一次。始極片成張率可達(dá)95%以上。
1)槽體
硫化鎳陽(yáng)極電解主要設(shè)備為電解槽。電解槽殼體為鋼筋混凝土制成,內(nèi)襯防腐材料。我國(guó)曾采用過(guò)的防腐襯里有:襯生漆麻布、耐酸瓷析、軟聚氯乙烯塑料板、環(huán)氧樹脂等。生漆麻布襯里的防腐效果好,但漆膜需要的干燥時(shí)間較長(zhǎng),生漆的毒性又較大,現(xiàn)在已較少采用。軟聚氯乙烯塑料板襯里的防腐效果也較好,但由于襯里面積大,焊縫質(zhì)量不易保證。目前采用較多的是環(huán)氧樹脂,用它作襯里強(qiáng)度高,整體性好,防腐蝕性能良好。其施工方法為手工帖襯。防腐蝕效果主要取決于配方的選擇、基層表面處理、環(huán)氧樹脂布排列和樹脂滲透程度、熱處理?xiàng)l件是否合理等。金川公司施工的電解槽環(huán)氧樹脂內(nèi)襯,鋪貼環(huán)氧樹脂5~7層,使用壽命長(zhǎng)達(dá)十余年。
在電解槽(圖1)底部的防腐蝕襯里之上,砌上一層耐酸瓷磚以保護(hù)槽底免受腐蝕。槽底設(shè)有一個(gè)放出口,用于排放陽(yáng)極泥。電解槽安裝在鋼筋混凝土橫梁上,槽度四角墊以絕緣板。
下表為我國(guó)部分廠家所用電解槽的技術(shù)性能。
2)隔膜架
鎳電解精煉使用的隔膜是由具有一定透水性能的滌棉制成的隔膜袋,套在形狀為長(zhǎng)方形、上方開口的隔膜架上,以便放入陰極和盛裝凈化后的電解液。隔膜固定在隔膜架上,以往隔膜架都采用木材制作,使用壽命僅3個(gè)月。現(xiàn)在都采用圓鋼作骨架,外包環(huán)氧村脂或橡膠作防腐層的組裝式隔膜架。
2)隔膜架
鎳電解精煉使用的隔膜是由具有一定透水性能的滌棉制成的隔膜袋,套在形狀為長(zhǎng)方形、上方開口的隔膜架上,以便放入陰極和盛裝凈化后的電解液。隔膜固定在隔膜架上,以往隔膜架都采用木材制作,使用壽命僅3個(gè)月。現(xiàn)在都采用圓鋼作骨架,外包環(huán)氧村脂或橡膠作防腐層的組裝式隔膜架。
下表 硫化鎳陽(yáng)極電解槽的技術(shù)性能
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項(xiàng)目
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Ⅰ工廠
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Ⅱ工廠
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Ⅲ工廠
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生產(chǎn)能力/(t.a-1)
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40000
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1200
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600
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電解槽數(shù)/個(gè)
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384
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44
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17
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其中:種板槽數(shù)/個(gè)
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38
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2
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1
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造液槽數(shù)/個(gè)
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96
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電解槽長(zhǎng)度/mm
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7340
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3680
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7600
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寬度/mm
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1150
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1170
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700
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深度/mm
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1480
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1320
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1200
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電解槽材質(zhì)
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鋼筋混凝土襯環(huán)氧樹脂
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鋼筋混凝土襯環(huán)氧樹脂
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鋼筋混凝土襯生漆麻布
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陽(yáng)極(長(zhǎng)×寬×厚)/mm
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860×370×(50~55)
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730×350×35
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470×650×(25~30)
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陰極片(長(zhǎng)×寬)/mm
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880×860
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850×870
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490×670
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每槽陽(yáng)極數(shù)/片
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38×2
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19×2
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41
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每槽陰極數(shù)/片
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37
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18
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40
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同極中心距/mm
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190
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190
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190~200
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酸性造 液電解槽的殼體材料、尺寸和防腐襯里都與成品電解槽完全相同,不同的是它不用隔膜袋,也就不放置隔膜架,屬無(wú)隔膜電解槽。
2、陰、陽(yáng)極的規(guī)格
1)陽(yáng)極
硫化鎳陽(yáng)極的掛耳是在陽(yáng)極澆鑄時(shí)預(yù)先埋入的銅線環(huán)或扁鋼環(huán)(圖2)。我國(guó)硫化鎳電解精煉廠都采用小型陽(yáng)極外形規(guī)格也有職下要求。
(1)陽(yáng)極板外形規(guī)格為860mm×370mm,厚度50~55mm,陽(yáng)極板氣孔率應(yīng)控制在是低限度;
(2)表面鼓包高度和氣孔深度不大于10mm;
(3)板面彎曲度和氣孔不大于10mm;
(4)表面夾渣面積不超過(guò)3%;
(5)銅耳線外露部分長(zhǎng)250~270mm,且預(yù)埋牢固。
2)陰極片(陰極片)是由種板剝離下的鎳薄片經(jīng)壓紋、釘耳等工序加工而成的,為了避免陰極邊緣生成樹枝狀結(jié)晶,陰極的寬度和衷曲磨洋工都他別比陽(yáng)極大40~50mm(圖3)。
3)種板
目前硫化鎳電解廠家都采用鈦材作種板(圖4)。與不銹鋼種板相比,鈦種板耐腐蝕性強(qiáng),始極片易剝離。
新的鈦種板由于板面光滑,沉積的鎳不易成形,因此在使用前需在預(yù)處理。處理方法是將鈦種板在含硫酸400~700g/L,80~90℃的水溶液中浸泡0.5~1min取出后用清水洗干凈,再用粗砂紙?jiān)诜N板左右兩側(cè)用底部打出寬約30mm的光邊,套上耐酸橡膠邊后即可使用。鈦種板使用3~5個(gè)月后,需要再用上述方法處理一次。始極片成張率可達(dá)95%以上。
3、電解車間直流電路連接
鎳電解車間直流電路連接方式一般采用復(fù)聯(lián)法,即每個(gè)電解槽內(nèi)的全部陽(yáng)極并列相連,全部陰極也并列相連,而槽與槽之間則為串聯(lián)連接,即所有電解槽都是串聯(lián)在直流供電線路內(nèi)。
電解槽的電流強(qiáng)度等于通過(guò)槽內(nèi)各同名電極電流的總和,即所謂槽電流,而槽電壓等于槽內(nèi)任何一對(duì)陰陽(yáng)極之間的電壓降。
為了向槽內(nèi)陰、陽(yáng)極供電,在電解槽兩側(cè)設(shè)有槽幫母線,該母線一般是用100mm×10mm的銅板制成,根據(jù)總電流的大小采用單片、雙片和三片鉚合組成的母線。
電解槽在進(jìn)行出裝作業(yè)時(shí),一般要進(jìn)行短路“橫電”。“橫電”操作是在電解槽兩端各用一矩形成或方形棒,將電解槽兩側(cè)之槽幫母線連接,使得槽電流從此棒上短路流過(guò),而不再通嗀該槽之陰極和陽(yáng)極,但是由于鎳電解的槽電壓高,電流大,此“楓電”方法易造成燒毀母線、放炮、斷路停電等事故,現(xiàn)在已在槽頭安裝了固定“橫電”裝置,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,比較安全可靠。
鎳電解車間直流電路連接方式一般采用復(fù)聯(lián)法,即每個(gè)電解槽內(nèi)的全部陽(yáng)極并列相連,全部陰極也并列相連,而槽與槽之間則為串聯(lián)連接,即所有電解槽都是串聯(lián)在直流供電線路內(nèi)。
電解槽的電流強(qiáng)度等于通過(guò)槽內(nèi)各同名電極電流的總和,即所謂槽電流,而槽電壓等于槽內(nèi)任何一對(duì)陰陽(yáng)極之間的電壓降。
為了向槽內(nèi)陰、陽(yáng)極供電,在電解槽兩側(cè)設(shè)有槽幫母線,該母線一般是用100mm×10mm的銅板制成,根據(jù)總電流的大小采用單片、雙片和三片鉚合組成的母線。
電解槽在進(jìn)行出裝作業(yè)時(shí),一般要進(jìn)行短路“橫電”。“橫電”操作是在電解槽兩端各用一矩形成或方形棒,將電解槽兩側(cè)之槽幫母線連接,使得槽電流從此棒上短路流過(guò),而不再通嗀該槽之陰極和陽(yáng)極,但是由于鎳電解的槽電壓高,電流大,此“楓電”方法易造成燒毀母線、放炮、斷路停電等事故,現(xiàn)在已在槽頭安裝了固定“橫電”裝置,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,比較安全可靠。