[發明專利]運用硫化氫氣體去除鎳電解混酸體系中銅離子的裝置

在審

• 申請號: 202011406448.5
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112387139A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 周通;陳東達;巫旭;方道良;盧建波;沈李奇;趙重;周亞飛;王世榮;李紅利;李想
• 申請（專利權）人: 浙江科菲科技股份有限公司;金川集團股份有限公司
• 主分類號: B01F3/04
• 分類號: B01F3/04;B01F13/10;B01D53/52;B01D53/78;C25C1/08;C25C7/06;C22B23/00;C22B3/02;C22B3/44
• 代理公司: 北京艾皮專利代理有限公司 11777
• 代理人: 楊克

本發明公開了一種運用硫化氫氣體去除鎳電解混酸體系中銅離子的裝置，涉及金屬冶煉，旨在解決缺乏安全、高效、控制精確的問題，其技術方案要點是：一種運用硫化氫氣體去除鎳電解混酸體系中銅離子的裝置，包括射流氣液混合反應器和旋流反應槽，旋流反應槽設置有篩網和擾流板，旋流反應槽設置有PH計、ORP計、溫度計、熱電阻以及壓力傳感器，射流氣液混合反應器安裝于旋流反應槽的底部，射流氣液混合反應器安裝有氣用單向閥和電磁流量計。本發明的一種運用硫化氫氣體去除鎳電解混酸體系中銅離子的裝置，有效解決了硫化氫有毒有害氣體的外泄，更高效的凈化鎳電解混酸體系中的銅離子，實現了安全、高效、控制精確的硫化氫深度除銅。

技術領域

本發明涉及金屬冶煉，更具體地說，它涉及一種運用硫化氫氣體去除鎳電解混酸體系中銅離子的裝置。

背景技術

由于銅元素具有強烈的親硫性質，且在鎳電解陽極液的各種元素中，以銅的硫化物溶度積為最小，并且與鎳鈷等主金屬硫化物的差別較大，目前開發的各種除銅方法中選擇性和除銅深度均較好的除銅劑基本都利用了銅的這一性質，硫化氫除銅技術也是基于此性質。

相比于其他的硫化物除銅劑，硫化氫除銅技術不僅除銅效果更為經濟、高效而且不會帶入其他雜質元素；例如當除銅劑為硫化鈉、硫氫化鈉時，這些沉淀劑大部分必須在堿性溶液中使用，而在堿性溶液中鎳、鈷、銅會生成氫氧化物沉淀，使銅渣中含鎳、鈷高，不能達到比較徹底的分離目的，還帶入了鈉離子。

近年來，世界各國電鎳的生產規模在不斷擴大，對電鎳質量的要求也越來越高，目前使用的除銅方式越來越不能適應發展需求，硫化氫除銅技術重新又引起關注，但相關安全高效的氣液反應設備的研發相對滯后，現有的氣液反應裝置按氣液兩相的接觸形態可分為：(1)氣體以氣泡形態分散在液相中的鼓泡塔反應器、攪拌鼓泡釜式反應器和板式反應器；(2)液體以液滴狀分散在氣相中的噴霧、射流和文氏反應器等；(3)液體以膜狀運動與氣相進行接觸的填料塔反應器和降膜反應器等。

現有的氣液反應器直接應用于硫化氫除銅工藝中會存在缺乏安全、高效、控制精確的問題；因此需要提出一種新的方案來解決這個問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種運用硫化氫氣體去除鎳電解混酸體系中銅離子的裝置，有效解決了硫化氫有毒有害氣體的外泄，更高效的凈化鎳電解混酸體系中的銅離子，實現了安全、高效、控制精確的硫化氫深度除銅。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種運用硫化氫氣體去除鎳電解混酸體系中銅離子的裝置，包括射流氣液混合反應器和旋流反應槽，所述旋流反應槽中部設置有篩網，所述旋流反應槽于篩網之上設置有擾流板，所述旋流反應槽頂部設置有PH計、ORP計、溫度計、熱電阻以及壓力傳感器，所述射流氣液混合反應器安裝于旋流反應槽的底部，所述射流氣液混合反應器的兩相進口處分別安裝有氣用單向閥和電磁流量計。

通過采用上述技術方案，本申請在正常工作時，離子混合液和硫化氫氣體經由射流氣液混合反應器進入旋流反應槽，并以旋流反應槽作為主要的反應場所，反應化學式為“H₂S+Cu²⁺→CuS↓+2H⁺、H₂S+Ni²⁺→NiS↓+2H⁺、Cu²⁺+NiS→CuS↓+Ni²⁺”，從而實現鎳電解混酸體系中銅離子的去除；硫化氫氣體經由射流氣液混合反應器進入時，由氣用單向閥確保硫化氫氣體的流向，避免劇毒氣體硫化氫發生泄露提高安全性，離子混合液經由射流氣液混合反應器進入時，由電磁流量計實時監控離子混合液的流量，從而實現對進入到旋流反應槽內的氣液混合物的流速的監控，進而實現對旋流反應槽內氣液混合物的旋流速度的控制；