一、概述 粗硫酸镍系铜电解废液净化进程的副产品。我国自1954年开端实验由粗硫酸镍出产电解镍,1955年开端实验由粗硫酸镍出产电解镍,1955年投入出产。该工艺所出产的电解镍质量契合世界三号镍标准。其工艺进程包含制备硫酸镍溶液与电解提镍两个部分。其工艺流程见图1。 图1 粗硫酸镍出产电解镍工艺流程 二、质料 无水粗硫酸镍淡黄色,在空气中因为吸收水分而变成绿色。粗硫酸镍的成分为(%): NiCuFeZnH2SO415~202~30.5~11.5~210~30 粗硫酸镍在20~25℃时,部分溶解于水,不溶物为54%;在80~100℃时,易溶于水,不溶物为1%,不溶残渣呈灰白色,大部分为锑的化合物,夹杂着铜、铁、砷、铅及少数的镍。 三、技能操作条件 (一)粗硫酸镍溶解 粗硫酸镍在溶解槽内加水溶解,液固比为3∶1,用蒸汽加热至80~85℃,通风拌和2~3h,物料溶解后溶液呈深蓝色,密度1.25~1.35t/m3,溶液含镍80~120g/L及铜、铁、锌、砷、锑、锡等杂质与游离硫酸。 (二)一次中和除杂质 粗硫酸镍溶解后进行一次中和。一次中和结尾pH=4.2~4.5,温度85℃,中和剂为碳酸钙乳液。中和后,一部分铜、铁、锡、铋等杂质水解沉积入渣。一次中和液含镍80~90g/L。 (三)二次中和除杂质 一次中和过滤后液进行二次中和。二次中和结尾pH=6.65~6.75,温度85℃,中和剂为碳酸钙乳液。中和后,铜、铁、锌等杂质大部分水解沉积入渣。二次中和液含镍50~60g/L,供电解运用。二次中和渣含镍7%左右,回来溶解配料。 (四)一次中和渣处理 一次中和渣含镍1.5%~2.5%,以硫酸溶解,pH=1.5~2.0,温度80℃。溶解液含镍20g/L以上,并含有铜、铁、锌等杂质,溶解液回来运用。 中和的pH值直接影响金属盐的沉积率,一次中和pH=4.2~4.5,铁入渣率约90%,铜入渣率约70%,锌入渣率约15%。二次中和pH=6.65~6.75,铁、铜入渣率达99%,锌入渣率达98.5%,镍入渣率约30%。 (五)镍电积 用不溶阳极电解法出产电解镍,阳级为含银1%~3%的铅银合金板,阴极种板为铝板,电解质为硫酸镍溶液。电解液组成(g/L):镍50~60、铁≤0.05、铜≤0.02、锌≤0.05、铅0.04、硫酸2~3、20~25、硫酸钠50~100。电解液循环方法为进步下出。 1、电解液含镍 电解液含镍量,对电流效率的影响见图2。含镍高,可按捺阴极上氢离子放电,进步电流效率。电解液中含镍量以80~120g/L为宜。 图2 电解液含镍与电流效率的联系 2、电解液含酸 电解液含酸量,对电流效率的影响见图3。含酸高时,在阴极上氢离子易放电,阴极镍片易决裂,易形成短路,使电流效率下降。出产中坚持电解液含酸3g/L为宜。图3 电解液含硫酸与电流效率的联系 3、电流密度 电流密度的巨细,一般依据出产任务、产值巨细、电力直销、电力报价等要素挑选。电流密度高,氢的过电压相应增大,能按捺氢离子放电,电流效率明显进步,但电流密度进步后,跟着镍的应力增大,镍片易决裂,致使形成短路,使电流效率下降。实验证明,进步电流密度至350A/m3,阴极镍的物理形状尚好,电流效率达80%左右,但电流密度过高是不经济的。电流密度一般为180~300A/m2。电流密度与电流效率的联系见图4。 图4 电流密度与电流效率的联系 4、电解液温度 电解液温度坚持为60℃。 (六)净液(电解液的调整) 跟着电解进程的进行,电解液中镍离子浓度不断下降,硫酸浓度不断上升。抽出一部分电解出液参加碳酸镍中和脱酸,再配入部分新溶液回来电解体系,用其他的一半加碳酸钠中和制备碳酸镍,别的的一半经浓缩后与碳酸镍同时配入电解液中。 四、产品 电解镍 电解镍的成分实例见表1。 表1 电解镍成分,%NiCuFeCoPbZn99.6060.0440.0230.0250.1020.3099.2700.0540.0240.1350.0670.4599.4650.1080.0360.0830.1080.2099.4500.1220.0640.0620.1420.46 五、技能经济指标 镍中和直收率 50%~70% 镍中和总收率 92%~95% 镍电解直收率 45%~55% 镍电解总收率 98.5%~99.5% 全体系回收率 90%~93% 电流密度 150~200A/m2 槽电压 3.5~4.0V 电流效率 60%~70% 硫酸耗费 2400kg/t镍 烟煤耗费 2000 kg/t镍 碳酸钙耗费 6500 kg/t镍 碳酸钠耗费 450 kg/t镍 六、首要出产设备实例 (一)电解槽,10个,规格为1300×850×1000mm,槽体为钢筋混凝土制成,内衬3mm厚的铅皮。 (二)净化槽,4个,规格为φ1600×3000mm,槽体为钢筋混凝土制成,内衬3mm厚的铅皮,槽内装有铅盘形加温管及风管。
目的探讨硫酸镍对体外培养的正常人晶状体上皮细胞(LECs)的抑制作用。方法四甲基偶氮唑蓝法测定不同质量浓度的硫酸镍(100、200、300、400、500μg/mL)对人LECs增生的抑制作用,观察时间-效应关系;透射电镜观察细胞的超微结构改变。结果不同质量浓度的硫酸镍作用24h、48h后,LECs的增生抑制率随质量浓度的增加而增高,呈明显的质量浓度-效应关系(r=0.964)。作用24h后LECs的半数抑制质量浓度(IC50)为162.71μg/mL;作用48h后为129.31μg/mL;电子显微镜下观察到细胞核染色质凝集、固缩,核碎裂,大量凋亡小体出现等典型的细胞凋亡的形态学改变。结论硫酸镍对人LECs的增生具有明显的抑制作用,呈明显的质量浓度-效应关系,并能诱导人LECs凋亡。研究灌服复方中药扶正解毒汤(FJD)后兔血清对硫酸镍(NiSO4)遗传毒性的抑制作用。方法采用^3H—TdR掺入法,观察扶正解毒汤含药血清对NiSO4诱导的体外培养人支气管上皮细胞(16HBE)非程序DNA合成(UDS)的影响。结果NiSO4(100~200umol/L)暴露组细胞UDS水平明显高于阴性对照组(P〈0.05,P〈0.01);高、中、低剂量扶正解毒汤血清对16HBE细胞UDS均无诱导效应,但与NiSO4(200umol/L)共同处理后细胞的UDS水平[CPM分别为(221.45±34.93),(289.51±48.26),(672.47±56.68)];均低于NiSO4暴露组[CPM为(998.63±81.36),P〈0.05,P〈0.01],FJD血清对NiSO4诱导的UDS有显著的抑制作用,且呈剂量-效应关系(r=0.837,P〈0.05)。结论体外实验结果显示,扶正解毒汤本身无致突变性,具有拮抗硫酸镍遗传毒性的作用及抗镍致癌潜能。一般来说硫酸镍作用是在电镀工业中,用作电镀镍和化学镍的主要原料。印染工业中,用作还原染料的媒染剂,并用于生产酞菁艳蓝络合剂。医药工业中,为制取维生素C时氧化一步的催化剂。此外,还用作其他镍盐如氧化镍、硫酸镍铵、碳酸镍的制取原料、生产硬化油时油脂加氢的催化剂,也用于制镍镉电池和生产硬质合金等。