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大顆粒硫酸鎳連續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)及方法與流程

448   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:天津樂科節(jié)能科技有限公司;江蘇樂科節(jié)能科技股份有限公司  
2023-11-02 13:50:22
本發(fā)明屬于工業(yè)結(jié)晶技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種大顆粒硫酸鎳連續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)及方法。 背景技術(shù): 硫酸鎳是一種重要的無機鹽類化工原料,其廣泛用于電鍍、電池材料、半導體材料、催化劑、金屬著色等領(lǐng)域。硫酸鎳產(chǎn)品主要以水合物的形式存在,主要有六水合硫酸鎳和七水合硫酸鎳兩種。有研究表明,當溫度低于31.5℃時,所得晶體為七水合硫酸鎳,53℃以上所得硫酸鎳為β型六水合硫酸鎳。β型六水合硫酸鎳性能不穩(wěn)定,當溫度低于53℃時會向性能更穩(wěn)定的α型六水合硫酸鎳發(fā)生轉(zhuǎn)晶。在轉(zhuǎn)晶過程中高溫下形成的晶核和結(jié)晶體會發(fā)生破壞而失去意義,最重要的結(jié)晶過程發(fā)生在31.5-53℃之間(張?zhí)m生,金川硫酸鎳生產(chǎn)系統(tǒng)改造實踐[j],中國有色金屬,2010,(20):68-69)。 由于結(jié)晶過程的特性,晶體粒度越大,晶型越規(guī)整往往晶體產(chǎn)品純度越高。同時,顆粒尺寸越大,比表面積越小,表面母液殘留量少,離心效率更高,都會導致最終產(chǎn)品純度的提高。同時,粒度越大,分布越均勻的硫酸鎳產(chǎn)品具有更好的流動性,不易結(jié)塊等優(yōu)點。因此,大顆粒硫酸鎳普遍受市場歡迎,不僅易于銷售,價格也會有所提高。 為了追求大顆粒產(chǎn)品,目前硫酸鎳生產(chǎn)廠家普遍采用間歇方式操作。首先,控制濃縮段出料濃度滿足一定要求后排至降溫結(jié)晶罐。開始緩慢通循環(huán)冷卻水,控制溶液緩慢降溫,當溶液溫度降至50-60℃左右時,加晶種,停循環(huán)冷卻水,維持溫度穩(wěn)定一段時間,有時甚至需要控制溫度有所回升。然后繼續(xù)緩慢降溫至約35-40℃左右,并在終點溫度養(yǎng)晶一段時間。如中國專利cn200710027851.5、cn201811063511.2等對間歇結(jié)晶過程進行了詳細描述。其中cn200710027851.5實施例記載的僅為實驗室條件下做出平均粒徑1-1.5mm的六水合硫酸鎳單批生產(chǎn)時間約為8-10h,而工業(yè)上算下來一個批次的生產(chǎn)時間大約要16-20h。不僅生產(chǎn)效率很低,且操作復(fù)雜,工人勞動強度高。同時間歇操作方式還存在粒度分布范圍寬、批次間產(chǎn)品差異大,產(chǎn)品性能指標不穩(wěn)定等缺點。 近年來也有相關(guān)企業(yè)將研究方向指向硫酸鎳結(jié)晶過程的連續(xù)化,如華友鈷業(yè)最近提出的發(fā)明專利申請cn202110167094.1是關(guān)于硫酸鎳連續(xù)結(jié)晶工藝的最新專利,其記載了一種連續(xù)法生產(chǎn)硫酸鎳的結(jié)晶系統(tǒng)及結(jié)晶工藝,其引入細晶消除循環(huán)使晶體粒度得到一定程度的改善,實現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn),但由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單,缺乏對細
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