以镍豆和镍粉为原料制备硫酸镍可行性建议方案.doc

可行性建议方案 可行性建议方案 PAGE 23 以镍豆及镍粉为原料 制备三元材料用硫酸镍溶液的 可行性建议方案 冶金所 2017.4.17 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第一章 概述 3 第二章 原料及产品 3 2.1 原料情况 3 2.2 设计产品 4 2.3 设计规模及产品质量 4 第三章 实验结果与讨论 5 第四章 以镍豆及镍粉为原料设计工艺 9 4.1 工艺流程图 9 4.2 冶金计算 10 4.3 设备选型 12 4.4 投资概算 14 4.5 耗电计算 15 4.6 技术经济 16 第五章 以优质镍粉为原料设计工艺 17 5.1 工艺流程图 17 5.2 冶金计算 17 5.3 设备选型 19 5.4 投资概算 20 5.5 耗电计算 21 5.6 技术经济 21 第六章 工艺对比分析 23 第七章 小结 24 第一章 概述 本项目拟采用硫酸溶解镍豆或镍粉技术处理金属镍物料，来制备新能源公司三元材料用硫酸镍溶液。 第二章 原料及产品 2.1 设计原料 （1）镍豆 本项目原料之一为镍豆（嘉能可），其成分如表2-1所示。 表2-１ 镍豆原料成分（%） 名称 数值 单位 Ni 99.91 % Co 0.0385 % Cu 0.00011 % C 0.022 % Fe 0.0129 % S 0.01 % P 0.001 % Mn 0.0005 % As 0.001 % Pb 0.002 % Sb 0.001 % Bi 0.003 % Sn 0.001 % Zn 0.0005 % （2）镍粉 本项目原料之一为镍粉（生管部仓库库存），其成分如表2-2所示。 表2-2 镍粉（生管部仓库）原料成分（%） 名称 数值 单位 Ni 99.91 % Co 0.075 % Cu 0.0006 % Ca 0.0001 % Fe 0.0019 % Mg 0.0001 % Mn 0.0001 % As 0.0008 % Pb 0.0003 % Cr 0.0002 % Al 0.0001 % Zn 0.0001 % 2.2 设计产品 硫酸镍溶液。 2.3 设计规模及产品质量 设计质量：三元材料制备用硫酸镍溶液。 设计规模：满足20000T/a三元材料量硫酸镍需求，镍金属量6900T/a。 第三章 实验结果与讨论 3.1实验目的 （1）探索温度对硫酸浸出镍粉、镍豆溶出速率的影响； （2）探索在有空气或双氧水做氧化剂的条件下，以及在没有氧化剂的条件下，镍粉和镍豆的浸出速率；探索随着酸的不断消耗，镍粉或镍豆在不同时间段的溶出速率； （3）探索在“维持恒定浸出酸度”条件下溶解制备出高浓度硫酸镍溶液，并将该硫酸镍溶液低温结晶，制备出NiSO4晶体，从而将杂质和残酸甩入母液，达到净化目的； （4）探索不同氧化性介质参与对镍粉中和残酸的影响； 3.2实验条件及步骤 （1）按照镍金属溶解理论消耗量的1.2倍配制好硫酸溶液（浓度300g/L）；将镍豆或者镍粉放入；控制反应温度分别为90℃、80℃、70℃；反应4h后将剩余镍块或镍粉称重；根据剩余重量比较确认最佳反应温度。实验条件如表3-1所示。 表3-1 实验条件表 序号 原料 氧化剂 浸出温度（℃） 浸出前重量（g） 浸出酸度 浸出时间（h） 实验1 镍粉 无 90 100 镍豆1.2倍物质量酸 4 实验2 镍粉 无 80 100 镍豆1.2倍物质量酸 4 实验3 镍粉 无 70 100 镍豆1.2倍物质量酸 4 （2）按照镍金属溶解理论消耗量的1.2倍配制好硫酸溶液（浓度300g/L）；将镍豆或者镍粉放入，鼓空气（或双氧水、或不加）进行反应，其中双氧水的加入量为镍全溶解的理论消耗量，每隔1小时加入理论量的十分之一；温度为90℃；每2h称一下剩余镍块或镍粉的重量；10h后停止反应。实验条件如表3-2所示。 表3-2 实验条件表 序号 原料 氧化剂 浸出温度（℃） 浸出前重量 浸出酸度 浸出时间 浸出渣承重频率 实验1 镍豆 空气 90 88.7 镍豆1.2倍物质量酸 10 2小时 实验2 镍豆 双氧水 90 92.74 镍豆1.2倍物质量酸 10 2小时 实验3 镍豆 无 90 93.18 镍豆1.2倍物质量酸 10 2小时 实验4 镍粉 无 90 100 镍豆1.2倍物质量酸 10 2小时 （3）配制好三份600ml酸度为300g/L、200g/L、100g