[发明专利]一种镍电解阳极液脱酸装置及方法

说明书

本发明涉及一种镍电解阳极液脱酸装置及方法，包括料液罐、输液泵、过滤器及双极膜电渗析膜堆；所述料液罐包括电解液罐、稀酸罐、极液罐；所述输液泵包括电解液泵、酸液泵、极液泵；所述过滤器包括电解液过滤器、酸液过滤器、极液过滤器；所述双极膜电渗析膜堆由若干个隔室组成，每个隔室由一张阴离子交换膜与一张双极膜组成，所述阴离子交换膜与所述双极膜的阴膜边构成脱酸室，所述阴离子交换膜与所述双极膜的阳膜边构成酸室，所述双极膜的阳膜边与阴极构成阴极室，所述阴离子交换膜与阳极构成阳极室。本发明可实现在无碱加入，无外排废水增加的情况下，降低镍电解阳极液的酸度，同时回收电解阳极液中的酸。

技术领域

本发明属于镍冶炼技术领域，尤其涉及一种镍电解阳极液脱酸装置及方法。

背景技术

镍冶炼厂加压浸出—萃取—电积镍生产线采用不溶阳极电积工艺生产电积镍，在直流电作用下，阴极上沉淀出较纯的电镍，阳极反应产出大量的氧气，同时生成等当量的酸，反应过程如下：

阴极过程：Ni²⁺+2e^-→Ni，副反应：2H⁺+2e^-→H₂↑

阳极过程：H₂O-2e^-→1/2O₂↑+2H⁺

副反应的发生会严重影响电积镍的质量，因此需控制电解液的酸度抑制副反应发生。为了解决这一问题，目前通过在电解槽阴极持续通入pH值在2.5～3.5的电积新液，在直流电的作用下阴极生产电积镍产品，同时阳极产出的阳极液一部分返回浸出工序配料，一部分返回萃取工序制作碳酸镍和配制电积新液。生成的碳酸镍用于调节电积新液pH值，其主要反应为：

碳酸镍沉降：NiSO₄+Na₂CO₃＝NiCO₃↓+Na₂SO₄

碳酸镍酸溶：NiCO₃+2H⁺＝Ni²⁺+H₂O+CO₂↑

这种工艺很好的解决了镍电解系统酸度增加的问题，但是也带来了系统碱耗较大，外排废水量大，生产成本较高，外排废水处理难度大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种镍电解阳极液脱酸装置及方法，采用双极膜电渗析技术，解决上述技术问题。

本发明一方面提供了一种镍电解阳极液脱酸装置，包括料液罐、输液泵、过滤器及双极膜电渗析膜堆；

所述料液罐包括分别盛装有镍电解阳极液、稀硫酸、硫酸钠溶液的电解液罐、稀酸罐、极液罐；所述电解液罐、稀酸罐、极液罐均设有在线式温度计、pH计；所述电解液罐设有电解液罐入口、电解液罐出口，所述稀酸罐设有稀酸罐入口、稀酸罐出口，所述极液罐设有极液罐入口、极液罐出口；

所述输液泵包括电解液泵、酸液泵、极液泵，所述输液泵出口设有压力表；所述过滤器包括电解液过滤器、酸液过滤器、极液过滤器；所述双极膜电渗析膜堆设有电解液入口、酸液入口、极液入口、极液出口、酸液出口、电解液出口；

所述电解液罐出口依次经所述电解液泵、电解液过滤器与所述电解液入口连接；所述稀酸罐出口依次经所述酸液泵、酸液过滤器与所述酸液入口连接；所述极液罐出口依次经所述极液泵、极液过滤器与所述极液入口连接；所述电解液入口、酸液入口及极液入口前端均设有压力表及流量计；

所述电解液出口与所述电解液罐入口连接，所述酸液出口与所述稀酸罐入口连接，所述极液出口与所述极液罐入口连接；