[發明專利]一種硫酸鎳溶液的生產方法和裝置

有效

• 申請號: 202010448924.3
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111689530B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 許開華;蔣振康;薛清華;朱君;呂小龍;黃冬波;張刊;張于杰;鄧橋
• 申請（專利權）人: 荊門市格林美新材料有限公司;荊門綠源環保產業發展有限公司
• 主分類號: C01G53/10
• 分類號: C01G53/10
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 易賢衛

本發明公開一種硫酸鎳溶液的生產方法和裝置。該生產方法包括以下步驟：將第一鎳原料和稀硫酸混合反應，隨后經固液分離，得到第一鎳渣和Nisupgt;2+/supgt;含量為80～95g/L的第一硫酸鎳溶液；將第二鎳原料和第一硫酸鎳溶液混合，隨后以50～600L/h的速率滴加雙氧水將反應溫度控制至55～90℃，并進行攪拌反應，得到Nisupgt;2+/supgt;含量大于120g/L的第二硫酸鎳溶液。本發明通過滴加雙氧水促進反應進行，利用反應放熱產生的熱量使體系升溫，提高反應速率，能在較短的時間內得到Nisupgt;2+/supgt;含量大于120g/L的硫酸鎳溶液，滿足后續生產需求，該過程無需加熱，能夠顯著降低能耗和生產成本。本發明在現有生產裝置的基礎上，進行簡易改動，大幅提高鎳原料的溶解速率，并降低能耗和生產成本，且對硫酸鎳溶液產品質量無影響。

技術領域

本發明涉及硫酸鎳的制備技術領域，具體涉及一種硫酸鎳溶液的生產方法和裝置。

背景技術

硫酸鎳(NiSO₄)作為一種重要的化工原料，廣泛地應用于電鍍、電池、印染、醫藥、建材等領域，其性能與所用工藝方法和設備息息相關。一般來說，選用雜質含量較少的原料可促進硫酸鎳的品質提升，保證后續產品的穩定、高品質。

目前，工業上常采用鎳金屬制備硫酸鎳溶液，提高硫酸鎳溶液的穩定性。然而在實際生產中，發明人發現在采用鎳金屬粉末通過酸溶工藝制備硫酸鎳溶液的過程中，有些鎳金屬粉末由于其性能的差異，溶解速率仍然較低。若采用直接加熱的方式來提供溶解速率，無法發揮雙氧水對反應的促進效果，能耗高、反應時間長且增加生成成本。為了在確保安全性和較高反應速率，目前一般通過預先向體系中加入雙氧水并采用加熱的方式控制體系的溫度，然而，其缺點在于，隨著反應的進行，體系中雙氧水的濃度逐漸降低，反應后期，雙氧水的促進作用較差，反應時間仍然較長，另一方面由于采用加熱的方式也增加了能耗。同時，車間原有的硫酸鎳溶液生產裝置包括高位槽、低位槽和溶鎳釜，其間通過管道連通。該裝置對于溶解速率較高的鎳原料來說，能夠在較短的時間內，獲得較高濃度的硫酸鎳溶液，但是對于部分溶解速率較低的鎳粉來說，并不適用。原有的硫酸鎳溶液生產裝置的優勢在于高位槽數量較多，能夠同時生產大量的低濃度硫酸鎳溶液，然而高位槽上并未設置加熱和攪拌裝置，溶鎳釜上也未設置加熱裝置，不利于溶解速率的提升，難以在較短時間內獲得較高濃度的硫酸鎳溶液。若在高位槽上增設加熱和攪拌裝置，改造難度大且成本高，若在溶鎳釜上設置加熱裝置，也會增加能耗。

因此，對現有的硫酸鎳溶液的生產工藝和裝置進行簡單改造，大幅提高鎳原料的溶解速率，并降低能耗和生產成本具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術不足，提出一種硫酸鎳溶液的生產方法和裝置，解決現有技術中現有的硫酸鎳溶液制備工藝中鎳原料溶解速率較低、能耗和成本高的技術問題。

為達到上述技術目的，本發明的第一方面提供了一種硫酸鎳溶液的生產方法，包括以下步驟：

將第一鎳原料和稀硫酸混合反應，隨后經固液分離，得到第一鎳渣和Ni²⁺含量為80～95g/L的第一硫酸鎳溶液；

將第二鎳原料和所述第一硫酸鎳溶液混合，隨后以50～600L/h的速率滴加雙氧水將反應溫度控制至55～90℃，并進行攪拌反應，得到Ni²⁺含量大于120g/L的第二硫酸鎳溶液。

本發明的第二方面提供了一種硫酸鎳溶液的生產裝置，包括若干個高位槽、若干根虹吸管、低位槽、溶鎳釜和儲液罐；其中，

高位槽與低位槽通過虹吸管連通，用于在高位槽處制備第一硫酸鎳溶液，并輸送至低位槽貯存；

低位槽與溶鎳釜通過管道連通，用于將貯存的第一硫酸鎳溶液由低位槽輸送至溶鎳釜，于溶鎳釜中制備第二硫酸鎳溶液；

溶鎳釜與儲液罐通過管道連通，用于將第二硫酸鎳溶液輸送至儲液罐中儲存；