CN107986339B - 一种连续合成羰基镍的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种连续合成羰基镍的装置及方法，装置包括自上而下依次通过管道连接的储料仓、料仓一、料仓二、羰化合成釜、渣仓一、渣仓二以及渣仓三；羰化合成釜包括卧式筒状釜体，釜体的顶部设有进气口、进料口以及排气口，釜体的一侧设有搅拌装置，釜体的底部设有卸渣口；釜体的进气口与CO加热器通过管道连接，釜体的排气口与羰基镍处理装置连接；上述管道上均设有控制阀门。方法是镍原料依次通过储料仓、料仓一、料仓二进入到羰化合成釜内，与通入的热CO进行合成反应，反应生成的羰基镍气体通过羰化合成釜的排气口进入后续工序进行处理，反应生成的羰化渣依次进入渣仓一、渣仓二、渣仓三，通过渣仓三解毒后排出。本发明实现了羰基镍连续生产，提高效率。
Description
技术领域
本发明属于镍精炼技术领域，具体涉及一种连续合成羰基镍的装置及方法。
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羰化釜中进行羰化反应，制取羰基镍，在生产过程中羰化合成釜使用效率低，羰基镍生产效率低。
发明内容
针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种连续合成羰基镍的装置和方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种连续合成羰基镍的装置，其特征在于，所述装置包括自上而下依次通过管道连接的储料仓、料仓一、料仓二、羰化合成釜、渣仓一、渣仓二以及渣仓三；所述羰化合成釜包括卧式筒状釜体，所述釜体的顶部设有进气口、进料口以及排气口，所述釜体的一侧设有搅拌装置，所述釜体的底部设有卸渣口；所述釜体的进气口与CO加热器通过管道连接，所述釜体的排气口与羰基镍处理装置连接；上述连接的管道上均设有控制阀门。
根据上述的装置，其特征在于，所述储料仓的顶部设有进料口、底部设有出料口；所述料仓一的顶部设有进料口、底部设有出料口，所述料仓一的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口，所述料仓一的进气口与氮气罐以及低压CO罐分别通过管道连接；所述料仓二的顶部设有进料口、底部设有出料口，所述料仓二的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口，所述料仓二的进气口与高压CO罐通过管道连接，所述连接的管道上均设有控制阀门。
根据上述的装置，其特征在于，所述渣仓一的顶部设有进渣口、底部设有排渣口，所述渣仓一的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口，所述渣仓一的进气口分别与高压CO罐、低压CO罐通过管道连接；所述渣仓二的顶部设有进渣口、底部设有排渣口，所述渣仓二的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口；所述渣仓三的顶部设有进渣口、底部设有排渣口，所述渣仓三的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口，所述渣仓三的进气口分别与风机、氮气罐通过管道连接，所述连接的管道上均设有控制阀门。
根据上述的装置，其特征在于，所述搅拌装置包括动力装置和搅拌棒，所述搅拌棒从羰化合成釜的侧壁伸入釜内。
一种采用上述装置连续合成羰基镍的方法，其特征在于，所述方法包括镍原料依次通过储料仓、料仓一、料仓二进入到羰化合成釜内，与通入的热CO进行合成反应，反应生成的羰基镍气体通过羰化合成釜的排气口进入后续工序进行处理，反应生成的羰化渣依次进入渣仓一、渣仓二、渣仓三，通过渣仓三解毒后排出。
根据上述的方法，其特征在于，在物料进入料仓一之前，先卸掉料仓一内的压力至常压，进完料后，先通入冷氮气吹扫1-8min，然后通入低压CO吹扫0.5-5min。
根据上述的方法，其特征在于，在物料进入料仓二之前，先向料仓一中通入高压CO，将料仓一充压至5-10MPa，再打开控制阀门将物料通入料仓二中。
根据上述的方法，其特征在于，在渣仓一卸渣前，先向渣仓二中通入低压CO吹扫1-5min，再通入高压CO充压至5-10MPa，再打开控制阀门将渣仓一中的料卸至渣仓二中。
根据上述的方法，其特征在于，在渣仓二卸渣前，先卸掉渣仓二内的压力至常压，然后打开控制阀门将渣仓二中的渣卸至渣仓三。
根据上述的方法，其特征在于，在渣仓三卸渣前，先通入冷氮气吹扫5-30h，再通入空气吹扫3-10h，进行解毒后放渣去渣场。
根据上述方法，其特征在于，所述冷氮气的温度为常温。
根据上述方法，其特征在于，所述热CO的温度为130-200℃。
根据上述方法，其特征在于，所述低压CO的压力≤0.6MPa。
根据上述方法，其特征在于，所述高压CO的压力为5-10MPa。
本发明的有益技术效果，本发明提供了一种连续合成羰基镍的装置和方法，实现了羰基镍的连续生产，提高了羰基镍生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为CO加热器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，一种连续合成羰基镍的装置，包括自上而下依次设置的储料仓1、料仓一2、料仓二3、羰化合成釜4、渣仓一5、渣仓二6以及渣仓三7；
储料仓的顶部设有进料口、底部设有出料口；
料仓一的顶部设有进料口、底部设有出料口，料仓一的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口；料仓一的进气口与氮气罐8的出气口通过管道9连接，管道9上设有控制阀门10；料仓一的进气口还与低压CO（一氧化碳）罐11的出气口通过管道12连接，管道12上设有控制阀门13；料仓一的进气口还与高压CO（一氧化碳）罐14通过管道15连接，管道15上设有控制阀门16；料仓一的排气口连接排气管17（用于废气排空），排气管17上设有控制阀门18；料仓一的进料口与储料仓的出料口通过管道19连接，管道19上设有控制阀门20；
料仓二的顶部设有进料口、底部设有出料口，料仓二的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口，料仓二的进气口与高压CO（一氧化碳）罐21的出气口通过管道22连接，管道22上设有控制阀门23；料仓二的进气口还与低压CO（一氧化碳）罐24的出气口通过管道25连接，管道25上设有控制阀门26；料仓二的排气口连接排气管27（用于废气排空），排气管上设有控制阀门28；料仓二的进料口与料仓一的出料口通过管道29连接，管道29上设有控制阀门30；
上述的储料仓、料仓一、料仓二用于实现镍原料的连续进料。上述的控制阀门均可采用气动开关阀。
羰化合成釜包括卧式筒状釜体31，釜体的顶部设有进气口、进料口以及排气口，釜体的底部设有卸渣口；釜体的进气口与CO（一氧化碳）加热器32的出气口通过管道33连接，管道33上设有控制阀门，CO加热器上设有进气口68、蒸汽进口69、出气口70和蒸汽出口71，CO加热器为U形管式换热器；釜体的进料口与料仓二的出料口通过管道34连接，管道34上设有控制阀门35；釜体的排气口与后续羰基镍处理装置通过管道连接；釜体的一侧设有搅拌装置，搅拌装置包括动力装置、与动力装置连接的搅拌棒，动力装置为电机，搅拌棒从釜体的侧壁伸入釜体内进行搅拌；
渣仓一的顶部设有进渣口、底部设有排渣口，渣仓一的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口；渣仓一的进气口与高压CO（一氧化碳）罐36的出气口通过管道37连接，管道37上设有控制阀门38；渣仓一的进气口还与低压CO（一氧化碳）罐39的出气口通过管道40连接，管道40上设有控制阀门41；渣仓一的排气口连接排气管42（用于废气排空），排气管上设有控制阀门43；渣仓一的进渣口与羰化合成釜的卸渣口通过管道44连接，管道44上设有控制阀门45；
渣仓二的顶部设有进渣口、底部设有排渣口，渣仓二的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口；渣仓二的进气口与高压CO（一氧化碳）罐46的出气口通过管道47连接，管道47上设有控制阀门48；渣仓二的进气口还与低压CO（一氧化碳）罐49的出气口通过管道50连接，管道50上设有控制阀门51；渣仓二的排气口连接排气管52（用于废气排空），排气管52上设有控制阀门53；渣仓二的进渣口与渣仓一的排渣口通过管道54连接，管道54上设有控制阀门55；
渣仓三的顶部设有进渣口、底部设有排渣口，渣仓三的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口；渣仓三的进气口与风机56（用于提供空气）通过管道57连接，管道57上设有控制阀门58；渣仓三的进气口还与氮气罐59通过管道60连接，管道60上设有控制阀门61；渣仓三的排气口连接排气管62（用于废气排空），排气管62上设有控制阀门63；渣仓三的进渣口与渣仓二的排渣口通过管道64连接，管道64上设有控制阀门65；渣仓三的排渣口连接排渣管66，排渣管66上设有控制阀门67；
上述渣仓一、渣仓二、渣仓三用于实现羰化渣的连续排卸。上述的控制阀门均可采用气动开关阀。
一种采用上述装置连续合成羰基镍的方法，首先将储料仓内装满镍原料，然后先卸掉料仓一内的压力至常压，打开控制阀门20，物料通入料仓一中，进完料后，关闭控制阀门20，打开控制阀门10和18，向料仓一内通入冷氮气，吹扫1-8min，关闭控制阀门10，打开控制阀门13，向料仓一中通入低压CO，吹扫0.5-5min，关闭控制阀门13和18，打开控制阀门16向料仓一中通入高压CO，将料仓一充压至5-10MPa，打开控制阀门30，物料通入料仓二中，关闭控制阀门30，进满料后打开控制阀门35，物料通入羰化合成釜中，同时向合成釜中通入热CO并开启搅拌装置进行搅拌，合成反应开始。反应过程中，反应生成的羰基镍气体通过合成釜的排气口进入后续羰基镍处理装置进行处理，反应生成的羰化渣从合成釜卸渣口进入渣仓一中；打开控制阀门51和53，向渣仓二中通入低压CO，吹扫1-5min，关闭控制阀门51和53，打开控制阀门48，向渣仓二中通入高压CO充压至5-10MPa，再打开控制阀门55将渣仓一中的料卸至渣仓二中；在渣仓二卸渣前，先打开控制阀门53卸掉渣仓二内的压力至常压，然后打开控制阀门65将渣仓二中的渣卸至渣仓三，在渣仓三卸渣前，先打开控制阀门61和63，向渣仓三中通入冷氮气，吹扫5-30h，关闭控制阀门61，打开控制阀门58向渣仓三中通入空气吹扫3-10h，进行解毒后，打开控制阀门67将渣仓三中的渣料排放去渣场。
上述过程中，冷氮气的温度为常温，热CO的温度为130-200℃，低压CO的压力≤0.6MPa，高压CO的压力为5-10MPa。
实施例1
将储料仓内装满镍原料，然后先卸掉料仓一内的压力至常压，打开控制阀门20，物料通入料仓一中，进完料后，关闭控制阀门20，打开控制阀门10和18，向料仓一内通入常温氮气，吹扫8min，关闭控制阀门10，打开控制阀门13，向料仓一中通入0.6MPaCO，吹扫5min，关闭控制阀门13和18，打开控制阀门16向料仓一中通入高压CO，将料仓一充压至5MPa， 打开控制阀门30，物料通入料仓二中，关闭控制阀门30，进满料后打开控制阀门35，物料通入羰化合成釜中，同时向合成釜中通入200℃CO并开启搅拌装置进行搅拌，合成反应开始。反应过程中，反应生成的羰基镍气体通过合成釜的排气口进入后续羰基镍处理装置进行处理，反应生成的羰化渣从合成釜卸渣口进入渣仓一中；打开控制阀门51和53，向渣仓二中通入0.6MPaCO，吹扫5min，关闭控制阀门51和53，打开控制阀门48，向渣仓二中通入高压CO吹扫充压至5MPa，再打开控制阀门55将渣仓一中的料卸至渣仓二中；在渣仓二卸渣前，先打开控制阀门53卸掉渣仓二内的压力至常压，然后打开控制阀门65将渣仓二中的渣卸至渣仓三，在渣仓三卸渣前，先打开控制阀门61和63，向渣仓三中通入常温氮气，吹扫5h，关闭控制阀门61，打开控制阀门58向渣仓三中通入空气吹扫10h，进行解毒后，打开控制阀门67将渣仓三中的渣料排放去渣场。
实施例2
将储料仓内装满镍原料，然后先卸掉料仓一内的压力至常压，打开控制阀门20，物料通入料仓一中，进完料后，关闭控制阀门20，打开控制阀门10和18，向料仓一内通入常温氮气，吹扫5min，关闭控制阀门10，打开控制阀门13，向料仓一中通入0.5MPaCO，吹扫3min，关闭控制阀门13和18，打开控制阀门16向料仓一中通入高压CO，将料仓一充压至10MPa， 打开控制阀门30，物料通入料仓二中，关闭控制阀门30，进满料后打开控制阀门35，物料通入羰化合成釜中，同时向合成釜中通入180℃CO并开启搅拌装置进行搅拌，合成反应开始。反应过程中，反应生成的羰基镍气体通过合成釜的排气口进入后续羰基镍处理装置进行处理，反应生成的羰化渣从合成釜卸渣口进入渣仓一中；打开控制阀门51和53，向渣仓二中通入0.5MPa CO，吹扫3min，关闭控制阀门51和53，打开控制阀门48，向渣仓二中通入高压CO吹扫充压至10MPa，再打开控制阀门55将渣仓一中的料卸至渣仓二中；在渣仓二卸渣前，先打开控制阀门53卸掉渣仓二内的压力至常压，然后打开控制阀门65将渣仓二中的渣卸至渣仓三，在渣仓三卸渣前，先打开控制阀门61和63，向渣仓三中通入常温氮气，吹扫29h，关闭控制阀门61，打开控制阀门58向渣仓三中通入空气吹扫4h，进行解毒后，打开控制阀门67将渣仓三中的渣料排放去渣场。
实施例3
将储料仓内装满镍原料，然后先卸掉料仓一内的压力至常压，打开控制阀门20，物料通入料仓一中，进完料后，关闭控制阀门20，打开控制阀门10和18，向料仓一内通入常温氮气，吹扫1min，关闭控制阀门10，打开控制阀门13，向料仓一中通入0.4MPaCO，吹扫2min，关闭控制阀门13和18，打开控制阀门16向料仓一中通入高压CO，将料仓一充压至10MPa， 打开控制阀门30，物料通入料仓二中，关闭控制阀门30，进满料后打开控制阀门35，物料通入羰化合成釜中，同时向合成釜中通入130℃CO并开启搅拌装置进行搅拌，合成反应开始。反应过程中，反应生成的羰基镍气体通过合成釜的排气口进入后续羰基镍处理装置进行处理，反应生成的羰化渣从合成釜卸渣口进入渣仓一中；打开控制阀门51和53，向渣仓二中通入0.5MPa CO，吹扫2min，关闭控制阀门51和53，打开控制阀门48，向渣仓二中通入高压CO吹扫充压至10MPa，再打开控制阀门55将渣仓一中的料卸至渣仓二中；在渣仓二卸渣前，先打开控制阀门53卸掉渣仓二内的压力至常压，然后打开控制阀门65将渣仓二中的渣卸至渣仓三，在渣仓三卸渣前，先打开控制阀门61和63，向渣仓三中通入常温氮气，吹扫15h，关闭控制阀门61，打开控制阀门58向渣仓三中通入空气吹扫6h，进行解毒后，打开控制阀门67将渣仓三中的渣料排放去渣场。
以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限本发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种连续合成羰基镍的方法，所述方法采用的装置包括自上而下依次通过管道连接的储料仓、料仓一、料仓二、羰化合成釜、渣仓一、渣仓二以及渣仓三；所述羰化合成釜包括卧式筒状釜体，所述釜体的顶部设有进气口、进料口以及排气口，所述釜体的一侧设有搅拌装置，所述釜体的底部设有卸渣口；所述釜体的进气口与CO加热器通过管道连接，所述釜体的排气口与羰基镍处理装置连接；上述连接的管道上均设有控制阀门；其特征在于，所述方法包括镍原料依次通过储料仓、料仓一、料仓二进入到羰化合成釜内，与通入的热CO进行合成反应，反应生成的羰基镍气体通过羰化合成釜的排气口进入后续工序进行处理，反应生成的羰化渣依次进入渣仓一、渣仓二、渣仓三，通过渣仓三解毒后排出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储料仓的顶部设有进料口、底部设有出料口；所述料仓一的顶部设有进料口、底部设有出料口，所述料仓一的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口，所述料仓一的进气口与氮气罐以及低压CO罐分别通过管道连接；所述料仓二的顶部设有进料口、底部设有出料口，所述料仓二的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口，所述料仓二的进气口与高压CO罐通过管道连接，所述连接的管道上均设有控制阀门。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述渣仓一的顶部设有进渣口、底部设有排渣口，所述渣仓一的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口，所述渣仓一的进气口分别与高压CO罐、低压CO罐通过管道连接；所述渣仓二的顶部设有进渣口、底部设有排渣口，所述渣仓二的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口；所述渣仓三的顶部设有进渣口、底部设有排渣口，所述渣仓三的一侧侧壁设有进气口、另一侧侧壁设有排气口，所述渣仓三的进气口分别与风机、氮气罐通过管道连接，所述连接的管道上均设有控制阀门。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搅拌装置包括动力装置和搅拌棒，所述搅拌棒从羰化合成釜的侧壁伸入釜内。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在物料进入料仓一之前，先卸掉料仓一内的压力至常压，进完料后，先通入冷氮气吹扫1-8min，然后通入低压CO吹扫0.5-5min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在物料进入料仓二之前，先向料仓一中通入高压CO，将料仓一充压至5-10MPa，再打开控制阀门将物料通入料仓二中。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在渣仓一卸渣前，先向渣仓二中通入低压CO吹扫1-5min，再通入高压CO充压至5-10MPa，再打开控制阀门将渣仓一中的料卸至渣仓二中。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在渣仓二卸渣前，先卸掉渣仓二内的压力至常压，然后打开控制阀门将渣仓二中的渣卸至渣仓三。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在渣仓三卸渣前，先通入冷氮气吹扫5-30h，再通入空气吹扫3-10h，进行解毒后放渣去渣场。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述冷氮气的温度为常温。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热CO的温度为130-200℃。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述低压CO的压力≤0.6MPa。
13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述高压CO的压力为5-10MPa。
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