镍电解精炼工/陈自江

本书与靠前外同类书比较，具有语言通俗，简单易懂的特点，同时本书是结合金川公司镍电解生产实践进行撰写的，具有金川镍电解工作实践特色。

本书适合有色冶炼生产靠前线的工程技术人员，冶金研究院的科研人员，高校师生参考阅读。

全书由工艺流程、基本原理、工艺配置、生产实践、常见故障判断预处理等五个方面知识组成，用浅显的原理和通俗的语言，讲述镍电解精炼技术的基本知识，具有一定的实践性和应用性，能够较好的巩固和充实职工基础理论知识，提高职工技能水平，达到指导生产、服务生产的目的。

1982毕业于昆明理工大学稀有金属冶炼专业，先后任职于金川集团公司研究设计院、粉体材料公司、镍盐公司、镍冶炼厂。

·目 录·

1.1 概  述... 5

1.1.1世界镍资源... 5

1.1.2国内镍资源... 6

1.2  镍及其主要化合物的物理化学性质... 6

1.2.1金属镍的性质... 6

1.2.2镍的化合物及性质... 7

1.3  炼镍原料... 8

1.4  镍的用途及其消费量... 11

1.4.1镍的用途... 11

1.4.2 镍的消费量... 13

1.5  生产纯镍的主要工艺流程... 15

1.5.1硫化镍可溶阳极电解工艺流程... 15

1.5.2不溶硫酸电积工艺流程... 15

1.5.3不溶氯化电积工艺流程... 16

1.5.4其他生产纯镍产品的工艺流程... 18

复习题... 20

2   电化学概述... 24

2.1  电化学研究对象和意义... 24

2.2  冶金电化学的主要任务及研究方法... 25

2.3  法拉第电解定律... 26

2.4  电解质溶液的电导... 27

2.4.1电导率... 27

2.4.2影响电导率的因素... 29

2.4.3原电池... 30

2.4.4原电池符号写法... 31

2.4.5电极（半电池）的种类... 31

2.4.6电池反应... 32

2.4.7可逆电池与不可逆电池... 33

2.5  电极电势... 33

2.5.1电动势的产生... 33

2.5.2氢标的电极电位... 35

2.5.3标准电极电势... 37

2.6  电极的极化... 37

2.6.1电极的极化... 37

2.6.2过电势产生的原因... 38

2.6.3极化曲线... 39

2.6.4极限电流... 40

2.7  分解电压与离子的共同放电... 41

2.7.1分解电压与槽电压... 41

2.7.2离子的析出顺序和共同放电... 43

2.8  冶金电化学基本概念... 44

复习题... 46

3  湿法冶金电解过程... 50

3.1  阴极过程... 50

3.1.1氢在阴极上的析出... 50

3.1.2金属在阴极上的析出... 53

3.1.3阳离子在阴极上的共同放电... 58

3.2  阳极过程... 63

3.2.1金属的阳极溶解... 64

3.2.2阳极钝化... 65

3.2.3合金阳极的溶解... 68

3.2.4不溶性阳极及其在其上进行的过程... 69

3.2.5硫化物的阳极行为... 72

3.2.6电解过程... 73

3.3  槽电压、电流效率和电能效率... 76

3.3.1槽电压... 76

3.3.2电流效率... 79

3.3.3电能效率... 80

复习题... 81

4    镍电解精炼... 85

4.1  镍电解精炼工艺... 85

4.1.1镍电解精炼概述... 85

4.1.2镍电解精炼工艺流程... 87

4.2  镍电解精炼基本原理... 88

4.2.1镍电解阳极过程... 88

4.2.2镍电解阴极过程... 89

4.2.3镍电解造液过程... 90

4.3  镍电积精炼工艺... 92

4.3.1镍电积精炼概述... 92

4.3.2镍电积精炼工艺流程... 93

4.4  镍电积精炼基本原理... 93

4.4.1硫酸电积基本原理... 93

4.4.2氯化电积基本原理... 94

复习题... 95

5   始极片的制作与加工... 113

5.1  始极片的制作与加工... 113

5.1.1始极片制作与加工原理及流程图... 113

5.1.2始极片制作与加工主要设备设施... 114

5.1.3始极片制作与加工生产操作实践... 115

5.2  始极片制作与加工常见故障判断与处理... 116

5.2.1成张率低... 116

5.2.2始极片尺寸不符合要求... 117

5.2.3 始极片表面油污... 117

复习题... 117

6  镍电解精炼阴阳极出装... 122

6.1  阳极出装... 122

6.1.1可溶阳极电解... 122

6.1.2不溶阳极电积... 123

6.2  阴极出装... 123

6.2.1阴极出装工艺流程... 123

6.2.2阴极出装主要设备... 124

6.3  镍精炼阴阳极出装生产操作实践... 124

6.3.1可溶阳极电解... 124

6.3.2不溶阳极电积... 124

6.4  出装常见故障判断与处理... 124

6.4.1电解液pH值波动... 125

6.4.2气孔的产生及排除... 125

6.4.3疙瘩的产生及消除... 125

6.4.4电镍分层的产生及预防... 126

6.4.5其他工艺故障的形成及预防... 126

复习题... 127

7  镍电解精炼溶液循环... 144

7.1  镍电解精炼溶液循环工艺流程... 144

7.2  镍电解精炼溶液循环基本原理... 144

7.3  镍电解精炼溶液循环主要设备... 146

7.3.1电解槽... 146

7.3.2隔膜架... 147

7.3.3母线... 147

7.4  镍电解精炼溶液循环生产操作实践... 148

7.4.1溶液输送... 148

7.4.2打火、检查循环... 148

7.4.3碳酸钡浆化加入... 149

7.5  电调常见故障判断与处理... 150

7.5.1电解槽新液温度... 150

7.5.2 烧板的判断与处理... 150

7.5.3氢氧化镍的判断与处理... 151

7.5.4海绵镍的判断与处理... 151

7.5.5反析铜的判断与处理... 152

7.5.6阳极冒烟的判断与处理... 152

复习题... 152

8  镍电解精炼电溶造液... 164

8.1  电溶造液工艺流程... 164

8.2  电溶造液基本原理... 165

8.3  电溶造液主要设备... 165

8.4  电溶造液生产操作实践... 166

8.4.1电溶造液的调酸配液... 166

8.4.2添加剂加入... 166

8.4.3阳极出装... 167

8.4.4阴极制备... 167

8.4.5阴极抖板... 167

8.4.6电溶造液槽掏槽... 167

8.5 电溶造液常见故障判断与处理... 168

8.5.1低酸出口液指标的判断与处理... 168

8.5.2海绵铜指标的判断与处理... 169

复习题... 171

9   镍电解精炼洗涤... 180

9.1  镍电解精炼洗涤工艺流程... 180

9.2  镍电解精炼洗涤主要原理... 180

9.3 镍电解精炼洗涤主要设备... 181

9.3.1阳极泥洗涤的主要设备... 181

9.3.2海绵铜洗涤主要设备... 182

9.4  镍电解精炼洗涤生产操作实践... 182

9.4.1阳极泥洗涤... 182

9.4.2海绵铜洗涤... 183

9.5  洗涤常见故障判断与处理... 184

9.5.1阳极泥含镍高... 184

9.5.2洗后海绵铜含镍高... 184

复习题... 185

10    镍电解精炼铜棒除锈... 188

10.1  镍电解精炼铜棒除锈工艺流程... 188

10.2  镍电解精炼铜棒除锈主要原理... 188

10.3  镍电解精炼铜棒除锈生产操作实践... 188

10.3.1备棒... 189

10.3.2晃棒... 189

10.3.3送棒... 189

10.4  铜棒除锈常见故障判断与处理... 189

复习题... 190

11   设备故障及维护... 191

12   镍湿法精炼基础知识... 196

12.1 阳极液净化的流程... 196

12.2 电解液的循环... 196

12.3 净化方法及流程的选择... 196

12.3.1氧化中和除铁... 197

12.3.2净化除铜... 198

12.3.3净化除钴... 200

12.3.4 共沉淀法除微量铅锌... 202

13   电解镍产品质量标准... 203

复习题... 203

14  镍电解精炼主要经济技术指标... 206

14.1  电解主要经济技术指标... 206

14.2  电溶造液主要经济技术指标... 208

14.3  电积主要经济技术指标... 208

复习题... 210

参考文献... 215