[發明專利]利用氯化鎳溶液制備氧化鎳產品及回收鹽酸的設備

有效

• 申請號: 201310057661.3
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103086443A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 赫東波;劉波;王莉
• 申請（專利權）人: 赫東波
• 主分類號: C01G53/04
• 分類號: C01G53/04;C01B7/03
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 孔金滿

技術領域

本發明涉及制備氧化鎳及回收鹽酸技術領域，特別是一種利用氯化鎳溶液制備氧化鎳產品及回收鹽酸的設備。

背景技術

在氯化鎳的制備過程中，會產生一定濃度的氯化氫及100g/L?～140g/L的鎳化物。在制備過程中，氯化氫的比例會逐步降低，當達到飽和狀態后，溶解就會停止。為了保持溶解過程的繼續進行，應將氯化氫中的氯化鎳提取出來，同時將酸液濃度還原。這就需要有一套制備氧化鎳或氧化亞鎳及回收鹽酸的工藝和設備，將含有上述比例的HCl溶液送至制備裝置中，生成氧化鎳或氧化亞鎳，同時還得到了濃度約為20%的鹽酸，再返回到溶解系統中，重復利用再生酸液。其過程是：將含有一定比例濃度的氯化鎳溶液收集在氯化鎳溶液罐中，用氯化鎳給料泵經過氯化鎳溶液精細過濾器送入預濃縮器，用氣動調節閥自動控制流量。氯化鎳溶液通過預濃縮器循環泵送至預濃縮器頂部通過噴嘴進行噴灑，氯化鎳溶液與來自焙燒爐的爐氣(350℃～650℃)進行直接熱交換，在熱交換過程中氯化鎳溶液中的部分水份被蒸發掉，氯化鎳溶液得到濃縮。濃縮后的氯化鎳溶液由預濃縮器循環泵經預濃縮器管道過濾器送至氣動給料裝置中，再由氣動給料裝置從焙燒爐頂部經爐頂噴灑裝置噴灑進焙燒爐中。

現有的氧化鎳生產工藝及裝置存在下列缺陷：

1)現有的生產工藝采用的是化學合成法，生產工藝流程長，成本較高；

2)在制備過程中產生的含氯廢氣需用堿來中和，而中和后產生的次氯酸鈉對環境造成二次污染；

3)在氯化鎳的結晶過程中不能夠保證粒度均勻度達到85%以上；

4)由于原生產工藝中有氯離子產生，對機組的設備造成腐蝕；

5)在氯化鎳的結晶過程中采用開放式蒸汽加熱方式，對空氣與環境造成很大污染；

6)給料管路在工作過程中會在管道內形成結晶體，造成管道堵塞，必須定期清洗管道，清洗維修工作很困難、工作量大，必須將管道拆卸下來并用人工清洗管道，費時、費料、費工。

因此必須加以改進。

發明專利申請200710157229.6公開了一種噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的連續生產工藝及其設備。生產工藝包括溶液收集、過濾、預濃縮、烘干、在焙燒爐的加熱區域內溶液分解成Co3O4和HCl、固體Co3O4顆粒以粉末形式回收，焙燒氣體進入預濃縮器，于此，高溫氣體直接與循環酸接觸，而冷卻和清洗氣體進入吸收塔中，漂洗水吸收氣體中的氯化氫形成再生鹽酸，氣體經排煙液滴分離、洗滌后排放，整個工藝過程包括下列步驟：

1)來自廢酸罐的廢酸經過濾器送入預濃縮器或經過捕塵器捕塵后再送入預濃縮器，

2)通過氣動給料裝置將經過濾的廢酸送入焙燒爐中，

3)利用設在焙燒爐中部的溫度控制裝置將焙燒爐的加熱區域內的溫度控制在600～1300℃，爐頂負壓控制在280MPa，

4)?廢酸在焙燒爐中焙燒生成的固體經脫氯器脫氯得到的固體Co3O?顆粒以粉末形式回收，焙燒氣體經過雙旋風分離器、捕塵器捕塵后再進入預濃縮器，

5)?進入預濃縮器的焙燒氣體直接與循環酸接觸，而冷卻和清洗氣體進入吸收塔中，漂洗水吸收氣體中的氯化氫形成再生鹽酸，

6)從吸收塔排出的氣體經二級吸收塔后再經排煙液滴分離、洗滌后排放。

設備包括收集溶液的廢酸罐、廢酸過濾器、預濃縮器、氣動調節閥、焙燒爐及其爐頂噴灑裝置、在焙燒爐本體上呈切線布置的燃燒器、旋轉閥、焙燒爐底部的氧化物塊破碎機、四氧化三鈷粉氣動輸送系統、吸收塔、排煙風機、洗滌塔、漂洗水供水裝置、再生鹽酸儲罐、氣液分離器、煙囪、PLC控制裝置.

在廢酸罐和預濃縮器之間設置一個捕塵器，焙燒爐的焙燒氣體管路與此捕塵器相連接.

在與焙燒爐相連接的助燃空氣管線上設置空氣凈化器.

在氧化物塊破碎機和四氧化三鈷粉氣動輸送系統之間設置一個脫氯器.

在吸收塔與排煙風機之間設置二級吸收塔。

通過幾年的試運行，發現這種設備及工藝技術存在下述問題：

????1)一些工藝參數不適用于制備氧化鎳，例如：焙燒爐的爐頂負壓控制在280MPa，這是不可能實現的；

????2)爐底氧化物出料方法不合理。原有的出料方法是靠空氣反吹及物料自然墜落形式，這種方法不適合有色金屬氧化物的生產，因為有色金屬氧化物反應溫度很高，在成品出爐時受氧化物比重、溫度、形貌、粘度等等的影響，很容易造成出料口堵塞，要想從根本上解決這一問題必須采用機械方式；