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1 绪论1

1.1 概述1

1.1.1 世界镍资源1

1.1.2 国内镍资源1

1.2 镍及其主要化合物的物理化学性质2

1.2.1 金属镍的性质2

1.2.2 镍的化合物及性质3

1.3 炼镍原料4

1.3.1 镍的矿物4

1.3.2 镍的矿石4

1.3.3 镍精矿5

1.4 镍的用途及其消费量6

1.4.1 镍的用途6

1.4.2 镍的消费量7

1.5 生产纯镍的主要工艺流程8

1.5.1 硫化镍可溶阳极电解工艺流程8

1.5.2 不溶硫酸电积工艺流程9

1.5.3 不溶氯化电积工艺流程10

1.5.4 其他生产纯镍产品的工艺流程11

复习题13

2 电化学概述17

2.1 电化学研究的对象和意义17

2.2 冶金电化学的主要任务及研究方法18

2.3 法拉第电解定律18

2.4 电解质溶液的电导19

2.4.1 电导率19

2.4.2 影响电导率的因素21

2.4.3 原电池21

2.4.4 原电池符号写法22

2.4.5 电极（半电池）的种类23

2.4.6 电池反应23

2.4.7 可逆电池与不可逆电池24

2.5 电极电势24

2.5.1 电动势的产生24

2.5.2 氢标的电极电位25

2.5.3 标准电极电势27

2.6 电极的极化28

2.6.1 电极的极化28

2.6.2 过电势产生的原因28

2.6.3 极化曲线29

2.6.4 极限电流30

2.7 分解电压与离子的共同放电31

2.7.1 分解电压与槽电压31

2.7.2 离子的析出顺序和共同放电32

2.8 冶金电化学基本概念33

复习题35

3 湿法冶金电解过程38

3.1 阴极过程38

3.1.1 氢在阴极上的析出38

3.1.2 金属在阴极上的析出41

3.1.3 阳离子在阴极上的共同放电44

3.2 阳极过程48

3.2.1 金属的阳极溶解49

3.2.2 阳极钝化49

3.2.3 合金阳极的溶解51

3.2.4 不溶性阳极及其在其上进行的过程52

3.2.5 硫化物的阳极行为55

3.2.6 电解过程55

3.3 槽电压、电流效率和电能效率57

3.3.1 槽电压57

3.3.2 电流效率59

3.3.3 电能效率60

复习题61

4 镍电解精炼64

4.1 镍电解精炼工艺64

4.1.1 镍电解精炼概述64

4.1.2 镍电解精炼工艺流程66

4.2 镍电解精炼基本原理66

4.2.1 镍电解阳极过程66

4.2.2 镍电解阴极过程67

4.2.3 镍电解造液过程68

4.3 镍电积精炼工艺69

4.3.1 镍电积精炼概述69

4.3.2 镍电积精炼工艺流程70

4.4 镍电积精炼基本原理71

4.4.1 硫酸电积基本原理71

4.4.2 氯化电积基本原理71

复习题72

5 始极片的制作与加工85

5.1 始极片的制作与加工过程85

5.1.1 始极片制作与加工原理及流程图85

5.1.2 始极片制作与加工主要设备设施86

5.1.3 始极片制作与加工生产操作实践87

5.2 始极片制作与加工常见故障判断与处理88

5.2.1 成张率低88

5.2.2 始极片尺寸不符合要求88

5.2.3 始极片表面油污88

复习题88

6 镍电解精炼阴阳极出装92

6.1 阳极出装92

6.1.1 可溶阳极电解92

6.1.2 不溶阳极电积93

6.2 阴极出装93

6.2.1 阴极出装工艺流程93

6.2.2 阴极出装主要设备93

6.3 镍精炼阴阳极出装生产操作实践94

6.3.1 可溶阳极电解94

6.3.2 不溶阳极电积94

6.4 出装常见故障判断与处理94

6.4.1 电解液pH值波动94

6.4.2 气孔的产生及排除94

6.4.3 疙瘩的产生及消除95

6.4.4 电镍分层的产生及预防95

6.4.5 其他工艺故障的形成及预防96

复习题97

7 镍电解精炼溶液循环109

7.1 镍电解精炼溶液循环工艺流程109

7.2 镍电解精炼溶液循环基本原理109

7.3 镍电解精炼溶液循环主要设备111

7.3.1 电解槽111

7.3.2 隔膜架112

7.3.3 母线112

7.4 镍电解精炼溶液循环生产操作实践113

7.4.1 溶液输送113

7.4.2 打火、检查循环113

7.4.3 碳酸钡浆化加入113

7.5 电调常见故障判断与处理114

7.5.1 电解槽新液温度114

7.5.2 烧板的判断与处理114

7.5.3 氢氧化镍的判断与处理115

7.5.4 海绵镍的判断与处理115

7.5.5 反析铜的判断与处理115

7.5.6 阳极冒烟的判断与处理115

复习题115

8 镍电解精炼电溶造液124

8.1 电溶造液工艺流程124

8.2 电溶造液基本原理124

8.3 电溶造液主要设备125

8.4 电溶造液生产操作实践125

8.4.1 电溶造液的调酸配液125

8.4.2 添加剂加入126

8.4.3 阳极出装126

8.4.4 阴极制备126

8.4.5 阴极抖板126

8.4.6 电溶造液槽掏槽126

8.5 电溶造液常见故障判断与处理127

8.5.1 低酸出口液指标的判断与处理127

8.5.2 海绵铜指标的判断与处理128

复习题129

9 镍电解精炼洗涤136

9.1 镍电解精炼洗涤工艺流程136

9.2 镍电解精炼洗涤主要原理136

9.3 镍电解精炼洗涤主要设备137

9.3.1 阳极泥洗涤的主要设备137

9.3.2 海绵铜洗涤主要设备137

9.4 镍电解精炼洗涤生产操作实践138

9.4.1 阳极泥洗涤138

9.4.2 海绵铜洗涤139

9.5 洗涤常见故障判断与处理140

9.5.1 阳极泥含镍高140

9.5.2 洗后海绵铜含镍高140

复习题140

10 镍电解精炼铜棒除锈143

10.1 镍电解精炼铜棒除锈工艺流程143

10.2 镍电解精炼铜棒除锈主要原理143

10.3 镍电解精炼铜棒除锈生产操作实践143

10.3.1 备棒144

10.3.2 晃棒144

10.3.3 送棒144

10.4 铜棒除锈常见故障判断与处理144

复习题144

11 设备故障及维护146

12 镍湿法精炼基础知识151

12.1 阳极液净化的流程151

12.2 电解液的循环151

12.3 净化方法及流程的选择151

12.3.1 氧化中和除铁152

12.3.2 净化除铜153

12.3.3 净化除钴154

12.3.4 共沉淀法除微量铅锌156

13 电解镍产品质量标准157

复习题158

14 镍电解精炼主要经济技术指标160

14.1 电解主要经济技术指标160

14.1.1 镍回收率160

14.1.2 镍直收率160

14.1.3 残极率161

14.1.4 电能消耗161

14.2 电溶造液主要经济技术指标161

14.2.1 残极率161

14.2.2 海绵铜产率161

14.2.3 电溶造液能耗162

14.3 电积主要经济技术指标162

14.3.1 回收率162

14.3.2 直收率162

14.3.3 电流效率162

14.3.4 电流密度163

14.3.5 电镍品级率163

14.3.6 直流电单耗163

14.3.7 材料消耗163

复习题163

参考文献167