CN111304692A - 一种控制电积溶液酸度的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制电积溶液酸度的装置及其方法，包括电积槽、残液管道、残液槽、氮气管道组和氮气储罐，电积槽通过残液管道与残液槽连通，残液管道还通过氮气管道组与氮气储罐连通，氮气管道组用于向残液管道通入氮气挤出电积残液中的氯气；本发明通过爆氮气的方法把残液中的氯气给“挤出来”，同时通过控制充入氮气量，进而控制残液中氯气的含量，进一步控制电积残液中的酸度，使电积残液的酸度满足要求，此外，充入的氮气还能够把产生的氢气快速带出，同时，由于氮气的充入，体系中的气体体积增加，能够对产生的氢气浓度起到稀释的作用，从而使“氢爆”的氢离子浓度降低，进一步降低发生“氢爆”的风险。
Description
技术领域
本发明属于电积溶液酸度的控制技术领域，具体涉及一种控制电积溶液酸度的装置及其方法。
背景技术
电积钴生产过程中，对电积溶液的酸度范围要求很严格，通常要求酸度在0.03～0.07mol/L，酸度低于0.03mol/L时，钴离子容易水解，而形成“阳极泥”，阳极泥容易附着在阴极板，也就是钴板上，造成钴板长“瘤子”、“起壳分层”、颜色发暗、含量下降等影响，而酸度高的话，钴板致密性好、表面光亮。
但是，酸度高于0.07mol/L时，由于电积钴过程中，溶液中的氢离子也同时电积而产生氢气，当氢气在管道达到“***”最低浓度，会产生“氢爆”，轻则把溶液管道炸裂、重则溶液储槽、电解槽给炸裂。
此外，电积钴过程中，阳极产生氯气而溶解在电积残液中，氯气如果不及时从残液中脱离，则会与残液中的水发生如下反应而产生氢离子，增加“氢爆”的概率。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种控制电积溶液酸度的装置及其方法。
本发明实施例提供一种控制电积溶液酸度的装置，包括电积槽、残液管道、残液槽、氮气管道组和氮气储罐，所述电积槽通过残液管道与残液槽连通，所述残液管道还通过氮气管道组与氮气储罐连通，所述氮气管道组用于向残液管道通入氮气挤出电积残液中的氯气。
上述方案中，还包括进液管，所述进液管设置在所述残液管道的一侧用于连通电积槽与残液管道。
上述方案中，所述残液槽还设置有氯气吸收单元。
上述方案中，所述残液管道的侧壁均与设置多个氮气进气孔。
上述方案中，所述氮气管道组包括内氮气管和外氮气管，所述内氮气管和外氮气管均沿残液管道的轴向设置，并且所述内氮气管和外氮气管分别设置在残液管道的内外两侧，所述内氮气管和外氮气管均与氮气储罐连通。
上述方案中，所述内氮气管的侧壁均与设置多个氮气出气孔。
上述方案中，所述氮气进气孔和氮气出气孔的直径均为1mm。
本发明实施例还提供一种控制电积溶液酸度的控制方法，该方法采用如上述方案所述的一种控制电积溶液酸度的装置，该方法为：沿所述氮气管道组向所述残液管道通入氮气；控制氮气的通入量控制电积残液中氯离子的含量；根据所述氯离子的含量控制所述残液管道以及残液槽中所述电积残液的酸度。
上述方案中，所述沿所述氮气管道组向所述残液管道通入氮气，具体为：分别沿所述内氮气管和所述外氮气管从所述残液管道的内外两侧向所述残液管道通入氮气。
上述方案中，所述氮气的通入量为10～30m3/h。
与现有技术相比，本发明通过氮气管道组向经过电积的电积残液中充入氮气，通过爆氮气的方法把残液中的氯气给“挤出来”，同时通过控制充入氮气量，进而控制残液中氯气的含量，进一步控制电积残液中的酸度，使电积残液的酸度满足要求，此外，充入的氮气还能够把产生的氢气快速带出，同时，由于氮气的充入，体系中的气体体积增加，能够对产生的氢气浓度起到稀释的作用，从而使“氢爆”的氢离子浓度降低，进一步降低发生“氢爆”的风险。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种控制电积溶液酸度的装置的示意图；
图2为图1的A-A向剖视图；
图3为本发明实施例1提供的一种控制电积溶液酸度的装置的工作流程图。
附图标记如下：
1——电积槽、2——残液管道、21——氮气进气孔、3——残液槽、4——氮气管道组、41——内氮气管、411——氮气出气孔、42——外氮气管、5——氮气储罐、6——进液管、7——氯气吸收单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例1提供一种控制电积溶液酸度的装置，参考图1-3，包括电积槽1、残液管道2、残液槽3、氮气管道组4和氮气储罐5，电积槽1通过残液管道2与残液槽3连通，残液管道2还通过氮气管道组4与氮气储罐5连通，氮气管道组4用于向残液管道2通入氮气挤出电积残液中的氯气。
还包括进液管6，进液管6设置在所述残液管道2的一侧用于连通电积槽1与残液管道2。
氮气管道组4包括内氮气管41和外氮气管42，内氮气管41和外氮气管42均沿残液管道2的轴向设置，并且内氮气管41和外氮气管42分别设置在残液管道2的内外两侧，内氮气管41和外氮气管42均与氮气储罐5连通。
内氮气管41的侧壁均与设置多个氮气出气孔411，内氮气管41的管道表面每平方厘米上开设3～4个氮气出气孔411。
氮气出气孔411的直径为1mm。
残液管道2的侧壁均与设置多个氮气进气孔21，残液管道2的管道表面每平方厘米上开设3～4个氮气进气孔21。
氮气进气孔21的直径为1mm。
氮气储气罐5中的氮气能够沿内氮气管41和外氮气管42，从残液管道2的内外两侧通入残液管道2，使残液管道2中的电积残液“沸腾”从而把电积残液中的氯气挤出来。
残液槽3还设置有氯气吸收单元7。
氯气吸收单元7采用负压装置将挤出的氯气排出。
由于电积钴过程中，阳极产生氯气而溶解在电积残液中，氯气如果不及时从电积残液中脱离，则会与电积残液中的水发生如下反应而产生氢离子，增加“氢爆”的概率，因此，产生的氯气要及时从残液中脱离，但是又不能使电积残液中的氯气完全脱离，电积残液中的氯气全部脱离，溶液中没有氯气，又不再产生酸，会导致电积液酸度下降。
本发明通过氮气管道组向经过电积的电积残液中充入氮气，通过爆氮气的方法把残液中的氯气给“挤出来”，同时通过控制充入氮气量，进而控制残液中氯气的含量，进一步控制电积残液中的酸度，使电积残液的酸度满足要求，此外，充入的氮气还能够把产生的氢气快速带出，同时，由于氮气的充入，体系中的气体体积增加，能够对产生的氢气浓度起到稀释的作用，从而使“氢爆”的氢离子浓度降低至0.15mol/L，进一步降低发生“氢爆”的风险。
实施例2
本发明实施例2提供一种控制电积溶液酸度的控制方法，该方法采用如实施例1所述的一种控制电积溶液酸度的装置，该方法为：沿氮气管道组4向所述残液管道2通入氮气；控制氮气的通入量控制电积残液中氯离子的含量；根据所述氯离子的含量控制所述残液管道2以及残液槽3中所述电积残液的酸度。
具体为：内氮气管41和外氮气管42的氮气分别沿管道表面的氮气出气孔411和氮气进气孔21向残液管道2中的电积残液中爆氮气，使电积残液“沸腾”，从而把电积残液中的氯气挤出来，挤出的氯气沿残液管道2进入残液槽3中，最后通过残液槽3还设置有氯气吸收单元负压吸收。
控制氮气的通入量为10～30m3/h，以控制电积残液中氯离子的含量，从而控制残液管道2以及残液槽3中所述电积残液的酸度为0.03～0.07mol/L。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种控制电积溶液酸度的装置，其特征在于，包括电积槽、残液管道、残液槽、氮气管道组和氮气储罐，所述电积槽通过残液管道与残液槽连通，所述残液管道还通过氮气管道组与氮气储罐连通，所述氮气管道组用于向残液管道通入氮气挤出电积残液中的氯气。
2.根据权利要求1所述的一种控制电积溶液酸度的装置，其特征在于，还包括进液管，所述进液管设置在所述残液管道的一侧用于连通电积槽与残液管道。
3.根据权利要求2所述的一种控制电积溶液酸度的装置，其特征在于，所述残液槽还设置有氯气吸收单元。
4.根据权利要求3所述的一种控制电积溶液酸度的装置，其特征在于，所述残液管道的侧壁均与设置多个氮气进气孔。
5.根据权利要求4所述的一种控制电积溶液酸度的装置，其特征在于，所述氮气管道组包括内氮气管和外氮气管，所述内氮气管和外氮气管均沿残液管道的轴向设置，并且所述内氮气管和外氮气管分别设置在残液管道的内外两侧，所述内氮气管和外氮气管均与氮气储罐连通。
6.根据权利要求5所述的一种控制电积溶液酸度的装置，其特征在于，所述内氮气管的侧壁均与设置多个氮气出气孔。
7.根据权利要求4或6所述的一种控制电积溶液酸度的装置，其特征在于，所述氮气进气孔和氮气出气孔的直径均为1mm。
8.一种控制电积溶液酸度的控制方法，其特征在于，该方法采用如所述权利要求1-7所述的一种控制电积溶液酸度的装置，该方法为：沿所述氮气管道组向所述残液管道通入氮气；控制氮气的通入量控制电积残液中氯离子的含量；根据所述氯离子的含量控制所述残液管道以及残液槽中所述电积残液的酸度。
9.根据权利要求8所述的一种控制电积溶液酸度的控制方法，其特征在于，所述沿所述氮气管道组向所述残液管道通入氮气，具体为：分别沿所述内氮气管和所述外氮气管从所述残液管道的内外两侧向所述残液管道通入氮气。
10.根据权利要求9所述的一种控制电积溶液酸度的控制方法，其特征在于，所述氮气的通入量为10～30m3/h。
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