一种不溶阳极金属电积过程消除酸雾和盐雾的工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种不溶阳极金属电积过程消除酸雾和盐雾的工艺，该工艺采用的装置包括阳极板和罩体，罩体分为一体设置的进液框和集雾罩，集雾罩内阳极板两侧设置有冷凝器，形成一个冷却回路；集雾罩的顶部设置有氧气出口；冷凝器上部的集雾罩内设置有喷淋清洗喷头，形成一个喷淋回路；集雾罩浸入阳极液位以下5～

【技术实现步骤摘要】
一种不溶阳极金属电积过程消除酸雾和盐雾的工艺


[0001]本专利技术属于有色金属
，涉及不溶阳极金属电积，具体涉及一种不溶阳极金属电积过程消除酸雾和盐雾的工艺
。

技术介绍

[0002]不溶阳极金属电积法是相对于可溶阳极电解法的一种湿法冶金工艺，即在电解作业条件下，阳极不溶解，只使电解液中欲提取的金属离子不断地沉积在阴极上的过程，此过程直到电积槽中欲提取的金属离子浓度降至电解作业无法正常进行时为止
。
电解时，如果阳极的溶解电位小于阴离子被氧化析出气体的析出电位时阳极就氧化溶解
。
阳极的溶解电位与阳极的标准电位
、
金属及金属离子的浓度和过程中阳极的超电位有关，其值随超电位和金属离子浓度的增大而增大，只有阳极的溶解电位大于阴离子被氧化析出气体的析出电位时，阳极才不会溶解，此时，阳极反应为阴离子被氧化放出氧气
(
硫酸盐体系
)
或氯气
(
盐酸盐体系
)。
所以说，采用氧的超电位较小而其溶解电位较高的导电材料作阳极，阳极就不被溶解，仅放出氧气或氯气
。
近年来，随着湿法冶金的不断发展，以及冶金过程对环境保护的严格要求，硫酸盐体系的湿法冶金发展非常迅猛，硫酸盐体系的电积工艺也逐渐发展起来了
。
虽然硫酸盐体系不产生有害的氯气，放出的氧气却会将硫酸
、
硫酸盐以雾状形态带到环境中产生新的环境问题
。
事实上，因为硫酸盐体系导电差，需将电积体系的温度提高，而且正如上文所示，阳极液中并不是单纯的硫酸盐溶液，而是硫酸
、
硫酸盐的混合物，这种混合物的粘度比水大，槽内温度越低溶液的粘度就增加，溶液电阻也增加，槽电压就偏高，不仅增加能耗而且产品品质也明显下降，所以通常将阴极液温度提高到设备可耐受的温度，如电积镍的阴极液温度一般预热到
70
～
75℃
，流到阳极时可保持在
65℃
左右
。
此时，水的蒸汽压为
0.025Mpa,
所以在阳极随着产生的氧气的推动，便形成了大量的含酸
、
盐的雾状气体，由于现场槽面是开放的，这对环境以及现场操作人员的危害相当大，特别是镍
、
铅等对人体危害大的金属盐雾
。
另一方面，这些酸雾
、
盐雾对现场设备尤其是电器设备的危害也比较大
。
这个问题自不溶阳极电积法工业化以来一直困扰着湿法冶金领域的工程技术人员，至今未取得令人满意的效果
。
解决酸雾
、
盐雾问题人们通常采用前期拟制和后期治理两种方案，主要有泡沫覆盖法
、
添加全氟表面活性剂法
、
小球覆盖法
、
机械消除法
、
表面隔离法
、
通风法
、
静电除雾法等
。
国内最早研究酸雾治理的是上海有机化学所开发的一种含氟材料
F
‑
53
，这种拟制剂首先被应用到电镀行业铬酸雾的治理，在镀槽中加入
0.1g/L
，能维持
70
～
80
小时，其优点是可以拟制铬酸雾的蒸发，节约原料
、
节电并省去了酸雾净化装置，但这也仅用于电镀行业
。
张磊等在
《
有色金属
》2007
年第6期
p15
报导了一种新型拟制剂
FC
‑
1100
，该拟制剂可以有效地降低电解液表面张力，减少硫酸雾的带出，已应用到铜电积生产，在其他金属电积生产尚无成功案例
。
另一方面，所添加的拟制剂是一个消耗品，虽然添加的量很少，它的成本也是不容忽视的，更重要的是它是含氟类有机物，在自然界很难降解，这就给废水处理增加了难度
。
刘朗明在
《
中国有色
》2004
年
12
月第6期
p27
报导了另一种聚乙二醇类拟制剂
ZG9568
，在锌电积行业应用效果较好，当然它也同样存在其它拟制剂的缺点，在镍等
其他金属电积生产尚无成功案例
。
这些都是前期拟制的方法，后期治理主要是采用抽风
、
强制通风的措施，闫杰在
《
新疆有色金属
》2014
年第5期
p87
报导了一种工业化厂房强制通风设计，
2400
平米的厂房设置了4台风机
(
引风量
51065
～
57557m3/h
，风压
1399
～
1767Pa
，电机功率
37kW)
，能耗很高，即便如此，检测电解槽上方
1.5m
以上酸浓度为
5mg/m3，仍然不能达到卫生要求
。
申请号为
202210628209.7
的中国专利公布了一种镍电积槽酸雾捕积装置及其工艺方法，该方法是在阳极加盖
、
水封使阳极产生相对密闭的空间，再用引风将产生的酸雾
、
盐雾抽走
。
申请号为
CN201920987091.0
的中国专利公布了一种电解
、
电积槽的气体收集装置
。
申请号为
CN201921329684.4
公布了一种带吸风功能的电解
/
电积槽罩盖
。
这些专利都是通过机械的方法使阳极变成相对密闭的空间，再用引风将产生的酸雾
、
盐雾抽走
。
但是，阳极是在源源不断地产生氧气和蒸汽的，表面上看只要有足够的抽气速率就可以将酸雾
、
盐雾抽走达到消除酸雾
、
盐雾的目的，但在实际生产过程中由于阳极空间有限，抽气的管道都比较细，盐雾会逐渐在抽气管道内壁沉积析出从而堵塞管道使设备很难正常运行
。
另外，抽走的酸雾
、
盐雾给尾气处理系统以及相应的废水处理系统都增加了难度，处理的成本也显著增加
。
[0003]以上这些方案无论是前期拟制还是后期治理都有一定的局限性，都没有从根本上解决酸雾
、
盐雾的问题
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种不溶阳极金属电积过程消除酸雾和盐雾的工艺，解决现有技术中的方法尚无法从根本上解决酸雾和盐雾的技术问题
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0006]一种不溶阳极金属电积过程消除酸雾和盐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种不溶阳极金属电积过程消除酸雾和盐雾的工艺，该工艺采用不溶阳极金属电积过程消除酸雾和盐雾的装置；所述的不溶阳极金属电积过程消除酸雾和盐雾的装置包括阳极板
(1)
，其特征在于，还包括罩体
(2)
，所述的罩体
(2)
分为下部的的进液框
(201)
和上部的集雾罩
(202)
，进液框
(201)
的顶部与集雾罩
(202)
的底部相连通；所述的进液框
(201)
的底部开放，进液框
(201)
的四周侧壁能够透液；所述的集雾罩
(202)
的顶部和四周的侧壁均封闭，集雾罩
(202)
的顶部开设有阳极板安装狭缝
(3)
，所述的阳极板
(1)
密封式穿过阳极板安装狭缝
(3)
，阳极板
(1)
的顶部位于集雾罩
(202)
的顶部外，阳极板
(1)
的底部穿过集雾罩
(202)
伸入至进液框
(201)
内；所述的阳极板
(1)
两侧的集雾罩
(202)
内分别设置有冷凝器
(4)
，冷凝器
(4)
与罩体
(2)
外设置的冷却液储罐
(5)、
冷却液循环泵
(6)
依次通过管道相连形成一个冷却回路；所述的集雾罩
(202)
的顶部设置有氧气出口
(7)
，氧气出口
(7)
通过管道与常压氧气储罐
(8)
相连；所述的集雾罩
(202)
的顶部设置有喷淋清洗液进口
(9)
，喷淋清洗液进口
(9)
上安装有喷淋清洗喷头
(18)
，喷淋清洗喷头
(18)
分别位于对应的冷凝器
(4)
上方的集雾罩
(202)
内，集雾罩
(202)
的底部设置有阳极液出口
(10)
，阳极液出口
(10)
通过管道依次与阳极液储罐
(11)
和阳极液循环泵
(12)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘湛，张明英，刘经纬，刘广汉，
申请(专利权)人：浙江聚泰新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：