第一節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
鈷的電解分為可溶性陽(yáng)極電解和不溶性陽(yáng)極電解。可溶性陽(yáng)極電解流程長(zhǎng)、消耗大、成本較高,所以,工業(yè)生產(chǎn)中更多采用的是不溶性陽(yáng)極電解。在不溶性陽(yáng)極電解中,鈷的溶解體系包括硫酸鈷體系和氯化鈷體系。硫酸鈷體系的槽電壓較高、電流效率較低、控制難度較大,目前已不被采用。氯化鈷體系相對(duì)來(lái)說(shuō)具有電導(dǎo)率高、黏度低、離子活性高、電解液環(huán)境穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),但最大問題在于電解過程中陽(yáng)極會(huì)產(chǎn)生氯氣。工業(yè)生產(chǎn)中為防止氯氣泄漏常采用隔膜電解法,陽(yáng)極加密封罩密封,氯氣經(jīng)密封罩側(cè)部預(yù)留的孔用真空泵抽出,或從陽(yáng)極袋一側(cè)將陽(yáng)極液與氣體一并抽出,經(jīng)氣液分離后用堿液吸收氯氣。該方法雖在生產(chǎn)中已廣泛應(yīng)用,但仍存在一些問題:
(一)用堿液吸收氯氣,無(wú)形中增大了生產(chǎn)成本,吸收氯氣后產(chǎn)生的液態(tài)次氯酸鈉也不穩(wěn)定,不利于運(yùn)輸和儲(chǔ)存;
(二)氯氣吸收系統(tǒng)如密封不嚴(yán)則會(huì)發(fā)生泄漏,使現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變差;
(三)電解液不能維持穩(wěn)定的電解環(huán)境,降低了電流效率和電積鈷質(zhì)量;
(四)隔膜袋和支架等材料長(zhǎng)期處于強(qiáng)腐蝕性條件下,需頻繁更換。
為了解決這些問題,需對(duì)電解槽的結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)。目前,對(duì)電解槽的改進(jìn)主要集中在兩個(gè)方面:一方面是在原有電解工藝基礎(chǔ)上對(duì)電解槽進(jìn)行改進(jìn),解決氯氣泄露問題;另一方面是研發(fā)新的電積電解槽,從根本上消除氯氣的產(chǎn)生問題。
第二節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程
電積鈷生產(chǎn)工藝流程圖
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 分析
電解槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)電積鈷生產(chǎn)的節(jié)能降耗至關(guān)重要。為了使電解槽結(jié)構(gòu)更合理,相關(guān)領(lǐng)域仍需進(jìn)一步探索,并在以下方面多做工作:
(一)開發(fā)、研制新型膜材料和電極材料,使其更加適應(yīng)電解液的不利環(huán)境,延長(zhǎng)使用壽命;
(二)研發(fā)具有特殊功能的特種離子交換膜、電解專用膜、冶金專用膜等,進(jìn)一步提高均相膜的生產(chǎn)規(guī)模;
(三)建立廢舊離子交換膜的回收再利用機(jī)制,提高廢舊離子交換膜的再利用率,降低成本;
(四)研制更具合理性和節(jié)能性的膜電解槽,使其實(shí)現(xiàn)良好的傳質(zhì),降低能耗,提高電能利用率。離子膜電解技術(shù)作為冶金領(lǐng)域的一項(xiàng)有力的技術(shù)保障,正顯示出不可替代的作用。雖然目前仍存在一些問題亟待解決,隨著科技的進(jìn)步和 研究 的深入,鈷電解過程中的氯氣產(chǎn)生問題將會(huì)得到有效解決。
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