氮化话性炭是一种具有特殊性能的新品种。由于在碳结构上引入了含氮基团,这不仅改善了活性炭原有的吸附性质,而且使活性炭具备了新的离子交换性能。高纯电解镍(纯度99.99%)生产中,氮化活性炭可有效地除去电解液中微量的铜、铅、锌等重金属杂质和有机物,能强化生产,·确保质量,简化工艺,具有高产、优质、低耗的特点。
生产氮化活性炭的氮源有液氨、有机胺等。生产流程为:原料-炭化-氮化-冷却-产品
适宜的氮化工艺条件是:活性炭平均粒度0.44~0.49mm,用三聚氰胺作氮源。三聚氰胺用量20%,氮化温度800~850℃,氮化时间5~10min。
氮化活性炭在镍冶金工业中的作用如下:
1.强化生产
从事镍冶炼生产及研究人员试图把以硫酸镍为主的电解液改为氯化镍为主的电解液,提高氯离子的浓度,也就相应地提高了镍离子的浓度,并降低了电解液的电阻,为强化生产创造条件。但在氯离子浓度较高的条件下,难以找到合适的电解液除铅办法。氮化活性炭在高氯离子浓度、近中性电解液中能除去铅、铜、锌,而且容量较大,为电解镍强化生产创造了先决条件。我国沈阳冶炼厂在氯离子浓度106.5g/L、镍离子浓度70~80g/L的条件下,电密度350~400A/㎡,电解产品达到了特号镍的标准。
2.提高产品质量
传统的闭路化学沉淀法用来净化电解液时会造成杂质富集的恶性循环。氮化活性炭在高氯离子浓度、高pH值的条件下,对铅、铜、锌等杂质都有较大的容量,这些杂质可随再生液排到生产系统之外,形成开路循环并可采取措施再行处理,稳定、提高了产品质量。
3.降低材料消耗
用化学沉淀法除去金属杂质,每吨电解镍的碱耗为800kg,酸耗为800kg,造成镍、钠失去平衡,带来严重的钠害。氮化活性炭净化电解液,每吨电解镍碱耗400kg,酸耗500~600kg,镍、钠平衡,改善了操作条件,减轻了劳动强度,为国家节约了大量的酸和碱,其意义重大。
4.简化工艺
氮化活性炭净化电解液效果好,可取代701树脂除铅和717树脂除铜、锌,减少了设备,节省了动力和材料,从而简化了工艺。
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