[实用新型]利用氯化镍溶液制备氧化镍产品及回收盐酸的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及制备氧化镍及回收盐酸技术领域，特别是一种利用氯化镍溶液制备氧化镍产品及回收盐酸的设备。 

背景技术

在氯化镍的制备过程中，会产生一定浓度的氯化氢及100g/L ～140g/L的镍化物。在制备过程中，氯化氢的比例会逐步降低，当达到饱和状态后，溶解就会停止。为了保持溶解过程的继续进行，应将氯化氢中的氯化镍提取出来，同时将酸液浓度还原。这就需要有一套制备氧化镍或氧化亚镍及回收盐酸的工艺和设备，将含有上述比例的HCl溶液送至制备装置中，生成氧化镍或氧化亚镍，同时还得到了浓度约为20%的盐酸，再返回到溶解系统中，重复利用再生酸液。其过程是：将含有一定比例浓度的氯化镍溶液收集在氯化镍溶液罐中，用氯化镍给料泵经过氯化镍溶液精细过滤器送入预浓缩器，用气动调节阀自动控制流量。氯化镍溶液通过预浓缩器循环泵送至预浓缩器顶部通过喷嘴进行喷洒，氯化镍溶液与来自焙烧炉的炉气(350℃～650℃)进行直接热交换，在热交换过程中氯化镍溶液中的部分水份被蒸发掉，氯化镍溶液得到浓缩。浓缩后的氯化镍溶液由预浓缩器循环泵经预浓缩器管道过滤器送至气动给料装置中，再由气动给料装置从焙烧炉顶部经炉顶喷洒装置喷洒进焙烧炉中。 

现有的氧化镍生产工艺及装置存在下列缺陷： 

1)现有的生产工艺采用的是化学合成法，生产工艺流程长，成本较高；

2)在制备过程中产生的含氯废气需用碱来中和，而中和后产生的次氯酸钠对环境造成二次污染；

3)在氯化镍的结晶过程中不能够保证粒度均匀度达到85%以上；

4)由于原生产工艺中有氯离子产生，对机组的设备造成腐蚀；

5)在氯化镍的结晶过程中采用开放式蒸汽加热方式，对空气与环境造成很大污染；

6)给料管路在工作过程中会在管道内形成结晶体，造成管道堵塞，必须定期清洗管道，清洗维修工作很困难、工作量大，必须将管道拆卸下来并用人工清洗管道，费时、费料、费工。

因此必须加以改进。 

发明专利申请200710157229.6公开了一种喷雾焙烧制备四氧化三钴粉末的连续生产工艺及其设备。生产工艺包括溶液收集、过滤、预浓缩、烘干、在焙烧炉的加热区域内溶液分解成Co3O4和HCl、固体Co3O4颗粒以粉末形式回收，焙烧气体进入预浓缩器，于此，高温气体直接与循环酸接触，而冷却和清洗气体进入吸收塔中，漂洗水吸收气体中的氯化氢形成再生盐酸，气体经排烟液滴分离、洗涤后排放，整个工艺过程包括下列步骤： 

1)来自废酸罐的废酸经过滤器送入预浓缩器或经过捕尘器捕尘后再送入预浓缩器，

2)通过气动给料装置将经过滤的废酸送入焙烧炉中，

3)利用设在焙烧炉中部的温度控制装置将焙烧炉的加热区域内的温度控制在600～1300℃，炉顶负压控制在280MPa，

4) 废酸在焙烧炉中焙烧生成的固体经脱氯器脱氯得到的固体Co3O 颗粒以粉末形式回收，焙烧气体经过双旋风分离器、捕尘器捕尘后再进入预浓缩器，

5) 进入预浓缩器的焙烧气体直接与循环酸接触，而冷却和清洗气体进入吸收塔中，漂洗水吸收气体中的氯化氢形成再生盐酸，

6)从吸收塔排出的气体经二级吸收塔后再经排烟液滴分离、洗涤后排放。

设备包括收集溶液的废酸罐、废酸过滤器、预浓缩器、气动调节阀、焙烧炉及其炉顶喷洒装置、在焙烧炉本体上呈切线布置的燃烧器、旋转阀、焙烧炉底部的氧化物块破碎机、四氧化三钴粉气动输送系统、吸收塔、排烟风机、洗涤塔、漂洗水供水装置、再生盐酸储罐、气液分离器、烟囱、PLC控制装置. 

在废酸罐和预浓缩器之间设置一个捕尘器，焙烧炉的焙烧气体管路与此捕尘器相连接.

在与焙烧炉相连接的助燃空气管线上设置空气净化器.

在氧化物块破碎机和四氧化三钴粉气动输送系统之间设置一个脱氯器.

在吸收塔与排烟风机之间设置二级吸收塔。

通过几年的试运行，发现这种设备及工艺技术存在下述问题： 

    1)一些工艺参数不适用于制备氧化镍，例如：焙烧炉的炉顶负压控制在280MPa，这是不可能实现的；

    2)炉底氧化物出料方法不合理。原有的出料方法是靠空气反吹及物料自然坠落形式，这种方法不适合有色金属氧化物的生产，因为有色金属氧化物反应温度很高，在成品出炉时受氧化物比重、温度、形貌、粘度等等的影响，很容易造成出料口堵塞，要想从根本上解决这一问题必须采用机械方式；