CN107115835A - 一种羰基镍的合成装置及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种羰基镍的合成装置及其合成方法，属于镍精炼技术领域，以解决羰基镍合成过程中效率低和原料单一的问题。装置包括卧式合成釜、原料仓、CO加热器、渣仓；卧式合成釜上设有第一进气口、第一进料口、第一排气口和第一出料口；原料仓上设有第二进气口、第二进料口、第二排气口和第二出料口；CO加热器上设有第三进气口、蒸汽进口、第三排气口和蒸汽出口；渣仓上设有第四进气口、进渣口、第四排气口、和出渣口；第一进气口与第三排气口连接，第一进料口与第二出料口连接，第一出料口与进渣口连接。一种羰基镍的合成方法，包括配料、预处理、反应、排渣和卸渣五个步骤。本发明反应速率高，工艺简单，原料充足，生产有保障。
Description
技术领域
本发明属于镍精炼技术领域，具体涉及一种羰基镍的合成装置及其合成方法。
背景技术
目前，羰基镍合成过程大多采用水淬镍或镍皮等薄片镍废料作为原料，按照技术条件的要求分次分批投入立式羰化合成釜中进行羰化反应，制取羰基镍，而且羰化合成釜间断工作，每个周期大约30%的时间需要停车，做其它准备工作，70%的时间进行羰化合成反应，使用效率低。在全球硫化镍资源日趋减少的大背景下，上述羰基镍合成的原料逐渐短缺，导致羰基镍合成不能按照生产计划顺利进行。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种羰基镍的合成装置，以解决羰基镍合成过程中合成效率低的问题。
本发明的另一个目的在于提供一种羰基镍的合成方法，以解决羰基镍合成过程中原料单一的问题。
为了解决以上问题，本发明的技术方案为：
一种羰基镍的合成装置，包括卧式合成釜、原料仓、CO加热器、渣仓；卧式合成釜上设置有第一进气口、第一进料口、第一排气口和第一出料口；原料仓上设置有第二进气口、第二进料口、第二排气口和第二出料口；CO加热器上设置有第三进气口、蒸汽进口、第三排气口和蒸汽出口；渣仓上设置有第四进气口、进渣口、第四排气口、和出渣口；第一进气口与第三排气口通过管道连接，第一进料口与第二出料口通过管道连接，第一出料口与进渣口通过管道连接。
进一步的，出渣口下方设有第五进气口。
进一步的，卧式合成釜内设置有搅拌装置。
进一步的，CO加热器为U形管式换热器。
一种羰基镍的合成方法，包括配料、预处理、反应、排渣和卸渣五个步骤，配料步骤中，称取海绵镍30-50质量份、高冰镍40-30质量份、水淬镍30-20质量份的其中一种或多种组合物混和均匀，得到原料组合物。
进一步的，预处理步骤中原料组合物每次进入原料仓后，先从第二进气口向原料仓通入常温N2吹扫1-3min，再通入温度为100-300℃的CO吹扫0.5-2min。
进一步的，预处理步骤中CO加热器的工作压力为0.6-1.1MPa，CO加热器的工作温度为100-300℃。
进一步的，排渣步骤中先从第四进气口向渣仓通入常温N2吹扫1-3min，再通入温度为100-300℃的CO吹扫0.5-2min，待渣仓预热后再接渣。
进一步的，卸渣步骤中先从第五进气口向渣仓通入常温N2吹扫5-10h，再通入常温的空气吹扫3-10h，吹扫解毒之后再进行卸渣。
本发明的有益效果如下：本发明装置增加了原料仓，在预处理步骤中用常温N2吹扫，避免原料氧化，再用热的CO吹扫，对原料进行预热，便于合成反应启动，提高效率，保证卧式合成釜中的反应温度不大幅下降；将传统的立式羰化合成釜改成了卧式合成釜，增设搅拌推进装置，提高了反应速率，工艺简单，成本低，效率高；出料步骤中用热的CO吹扫，保证渣仓的温度，使与渣仓相联通的卧式合成釜内的反应温度不会大幅下降，利于反应的进行；排渣步骤中先用常温N2吹扫，再用常温的空气吹扫，对羰化渣进行解毒，环境友好性显著提升。本发明装置使用方法引入海绵镍及其混合物作为原料，扩大了原材料的范围，原料供应充足，生产有保障。
附图说明
图1为一种羰基镍的合成装置结构示意图。
附图标记如下：1、卧式合成釜；101、第一进气口；102、第一进料口；103、第一排气口；104、第一出料口；105、搅拌推进装置；2、原料仓；201、第二进气口；202、第二进料口；203、第二排气口；204、第二出料口；3、CO加热器；301、第三进气口、302、蒸汽进口；303、第三排气口；304、蒸汽出口4、渣仓；401、第四进气口；402、进渣口；403、第四排气口；404、出渣口；5、第五进气口。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种羰基镍的合成装置，包括卧式合成釜1、原料仓2、CO加热器3、渣仓4；卧式合成釜上设置有第一进气口101、第一进料口102、第一排气口103和第一出料口104，卧式合成釜1内设置有搅拌装置105；原料仓2上设置有第二进气口201、第二进料口202、第二排气口203和第二出料口204；CO加热器3上设置有第三进气口301、蒸汽进口302、第三排气口303和蒸汽出口304，CO加热器3为U形管式换热器；渣仓4上设置有第四进气口401、进渣口402、第四排气口403、和出渣口404；第一进气口101与第三排气口303通过管道连接，第一进料口102与第二出料口204通过管道连接，第一出料口104与进渣口402通过管道连接，出渣口404下方设有第五进气口5。
以下实施例中配料见表1：
表1
实施例1
一种羰基镍的合成装置的使用方法，包括以下步骤。
（1）配料：按表1中实施例1的配料方式配料。
（2）预处理：步骤1中所配置的原料组合物每次进入原料仓2后，先从第二进气口201向原料仓2通入常温N2吹扫2min，再通入温度为200℃的CO吹扫1min；CO加热器3的工作压力为0.8MPa，CO加热器3的工作温度为200℃。
（3）反应：将步骤2中的经过预处理的原料组合物通过第一进料口102加入卧式合成釜1中，经过预热的CO通过第一进气口101加入卧式合成釜1中，卧式合成釜1中的搅拌推进装置105对反应物进行搅拌均化，带动生成的羰化渣接近第一出料口104，同时将步骤2中的经过预处理的原料组合物通过第一进料口102加入卧式合成釜1中进行反应，保证反应连续进行。
（4）排渣：先从第四进气口401向渣仓4通入常温N2吹扫105min，再通入温度为180℃的CO吹扫1.2min，待渣仓预热后再通过进渣口402接渣。
（5）卸渣：先从第五进气口5向渣仓4通入常温N2吹扫8h，再通入常温的空气吹扫6h，吹扫解毒之后再进行卸渣。
本实施例为最佳。
实施例2
一种羰基镍的合成装置的使用方法，包括以下步骤。
（1）配料：按表1中实施例2的配料方式配料。
（2）预处理：步骤1中所配置的原料组合物每次进入原料仓2后，先从第二进气口201向原料仓2通入常温N2吹扫3min，再通入温度为300℃的CO吹扫0.5min；CO加热器3的工作压力为1.1MPa，CO加热器3的工作温度为300℃。
（3）反应：将步骤2中的经过预处理的原料组合物通过第一进料口102加入卧式合成釜1中，经过预热的CO通过第一进气口101加入卧式合成釜1中，卧式合成釜1中的搅拌推进装置105对反应物进行搅拌均化，带动生成的羰化渣接近第一出料口104，同时将步骤2中的经过预处理的原料组合物通过第一进料口102加入卧式合成釜1中进行反应，保证反应连续进行。
（4）排渣：先从第四进气口401向渣仓4通入常温N2吹扫3min，再通入温度为300℃的CO吹扫0.5min，待渣仓预热后再通过进渣口402接渣。
（5）卸渣：先从第五进气口5向渣仓4通入常温N2吹扫10h，再通入常温的空气吹扫3h，吹扫解毒之后再进行卸渣。
实施例3
一种羰基镍的合成装置的使用方法，包括以下步骤。
（1）配料：按表1中实施例3的配料方式配料。
（2）预处理：步骤1中所配置的原料组合物每次进入原料仓2后，先从第二进气口201向原料仓2通入常温N2吹扫1min，再通入温度为100℃的CO吹扫2min；CO加热器3的工作压力为0.6MPa，CO加热器3的工作温度为100℃。
（3）反应：将步骤2中的经过预处理的原料组合物通过第一进料口102加入卧式合成釜1中，经过预热的CO通过第一进气口101加入卧式合成釜1中，卧式合成釜1中的搅拌推进装置105对反应物进行搅拌均化，带动生成的羰化渣接近第一出料口104，同时将步骤2中的经过预处理的原料组合物通过第一进料口102加入卧式合成釜1中进行反应，保证反应连续进行。
（4）排渣：先从第四进气口401向渣仓4通入常温N2吹扫1min，再通入温度为100℃的CO吹扫2min，待渣仓预热后再通过进渣口402接渣。
（5）卸渣：先从第五进气口5向渣仓4通入常温N2吹扫5h，再通入常温的空气吹扫10h，吹扫解毒之后再进行卸渣。
实施例4-10与实施例1不同之处在于，配料方式按表1中例4-10配料。
Claims (9)
1.一种羰基镍的合成装置，其特征在于：该装置包括卧式合成釜（1）、原料仓（2）、CO加热器（3）、渣仓（4）；所述卧式合成釜上设置有第一进气口（101）、第一进料口（102）、第一排气口（103）和第一出料口（104）；所述原料仓（2）上设置有第二进气口（201）、第二进料口（202）、第二排气口（203）和第二出料口（204）；所述CO加热器（3）上设置有第三进气口（301）、蒸汽进口（302）、第三排气口（303）和蒸汽出口（304）；所述渣仓（4）上设置有第四进气口（401）、进渣口（402）、第四排气口（403）、和出渣口（404）；所述第一进气口（101）与第三排气口（303）通过管道连接，所述第一进料口（102）与第二出料口（204）通过管道连接，所述第一出料口（104）与进渣口（402）通过管道连接。
2.如权利要求1所述一种羰基镍的合成装置，其特征在于：所述出渣口（404）下方设有第五进气口（5）。
3.如权利要求1所述一种羰基镍的合成装置，其特征在于：所述卧式合成釜（1）内设置有搅拌装置（105）。
4.如权利要求1所述一种羰基镍的合成装置，其特征在于：所述CO加热器（3）为U形管式换热器。
5.用权利要求1所述的一种羰基镍的合成装置进行合成的一种羰基镍的合成方法，其特征在于：包括配料、预处理、反应、排渣和卸渣五个步骤，配料步骤中，称取海绵镍30-50质量份、高冰镍40-30质量份、水淬镍30-20质量份的其中一种或多种组合物混和均匀，得到原料组合物。
6.如权利要求5所述的一种羰基镍的合成方法，其特征在于：预处理步骤中原料组合物每次进入原料仓（2）后，先从第二进气口（201）向原料仓（2）通入常温N2吹扫1-3min，再通入温度为100-300℃的CO吹扫0.5-2min。
7.如权利要求6所述的一种羰基镍的合成方法，其特征在于：预处理步骤中CO加热器（3）的工作压力为0.6-1.1MPa，CO加热器（3）的工作温度为100-300℃。
8.如权利要求7所述的一种羰基镍的合成方法，其特征在于排渣步骤中先从第四进气口（401）向渣仓（4）通入常温N2吹扫1-3min，再通入温度为100-300℃的CO吹扫0.5-2min，待渣仓预热后再接渣。
9.如权利要求8所述的一种羰基镍的合成方法，其特征在于卸渣步骤中先从第五进气口（5）向渣仓（4）通入常温N2吹扫5-10h，再通入常温的空气吹扫3-10h，吹扫解毒之后再进行卸渣。
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