稳定电解镍质量的有效途径

苏瑞娟

（甘肃有色冶金职业技术学院， 甘肃 金昌 737100）

经验交流

稳定电解镍质量的有效途径

苏瑞娟

（甘肃有色冶金职业技术学院， 甘肃 金昌 737100）

针对电解镍质量的现状及其存在的主要问题进行分析，并结合现场工作经验，提出了通过精细化操作来解决电解镍质量波动的一系列具体措施，从而使生产出的电镍质量稳中有升。

电解镍 质量 问题 途径

质量问题是经济发展中的一个战略问题。企业是社会的基本经济单元，企业质量水平的高低是一个国家经济、科技、教育和管理水平的综合反映，在市场经济全球化的今天，企业要想在激烈的竞争中求生存谋发展，就必须快速、稳步地提高本企业的产品质量，打造“世界级质量”，创新全球化市场，不断提升科技与质量水平。而打造“世界级质量”就必须从最基础的现场管理抓起，从产品的工序质量抓起[1]。

1 电解镍质量现状

金川集团公司经过50年的生产和改进，所采用的硫化镍可溶阳极电解工艺已达到国内领先水平，同时随着公司质量管理体系的建立，电镍的生产管理水平、产品质量均得到了大幅度的提高，所生产的“金驼”牌1号电解镍先后获得了国优金质奖、中国“驰名商标”和“中国名牌”称号。但是，同国外顶尖企业的同类产品相比，我们生产的电镍存在板面薄厚不均、平整度较差，有气孔和疙瘩等缺陷，并伴有二次污染的痕迹。必须尽快加以改进和提高，使电镍真正成为具有世界竞争力的产品[2]。

2 电解镍质量存在的主要问题

电镍的产品质量分为化学质量和物理外观质量两个方面[1]，化学质量是针对电镍的化学成分而言的，一般受原料成分和过程控制的影响较大，在实际生产中，我们通过合理搭配生产原料、严格净化三段的技术条件来保证其工序产品新液合格，而合格的新液所产出的电镍其化学成分必然是合格的，根据公司多年的生产经验，电镍的化学质量已在我们的受控范围之内[2-4]。电镍的物理外观质量是针对其外表而言的，它的好坏主要由电解过程中电调工和出装工的精细化操作所决定，通过近几年的努力，特别是今年的质量管理工作，电镍的物理外观质量已有了很大的改观。但是，按照ISO9000族标准的要求，我们在对产品质量的持续改进方面、顾客对产品的满意度方面还存在一些差距和不足，主要表现为以下几点[3]。

2.1 电镍板面薄厚不均

受可溶阳极工艺特点的影响，在电解过程中，随着电解的进行，阳极板不断溶解，板面面积逐渐减小，造成阴极板面边部磁力线变弱，析出的镍量变少，最终表现为电镍的中部厚、四周及边部较薄。

2.2 电镍表面长气孔

气孔问题是近几年影响电镍物理外观质量的主要问题[4]，从统计情况看，在不合格品的划线板中，气孔划线板要占总划线板的50%以上，成为影响电镍物理外观质量的主要因素。

2.2.1 溶液的pH值对气孔形成的影响

实践证明，在低pH值（pH＜3）时，尽管肉眼能明显地看出阴极上有大量的气泡析出，可是沉积物上未出现气孔。这是由于低pH值时溶液的黏度小，由于阴极上析出的氢气量较多，析出的氢气有可能很快汇集成大气泡，当气泡的浮力大于阴极表面对气泡的黏附力时，气泡就外逸，此时由于大量氢气的析出，对阴极表面的溶液滞留层起到一种搅拌作用，这也有利于气泡的外逸。但当电解液pH值提高到4.5时，氢气的析出量减少，这对提高阴极电效是有利的，但氢气的析出量减少，使得小气泡汇集成大气泡的几率变小，溶液的黏度相应增加，不利于气泡的外逸，因此产生气孔的机会也相应增多。

2.2.2 有机物对气孔的影响

由于电解液中混有某些有机物，使得阴极镍表面呈憎水性，以致使气泡牢固地滞留在阴极表面，由于气泡隔断了该处的电力线，使该点所通过的电力线为零，导致该处的镍晶粒停止生长。最终形成空穴（气孔）。如果不及时排除这些气泡，那么电镍的气孔将会越来越严重，最终导致产品降低级数。

2.3 电镍表面长疙瘩

电镍表面疙瘩主要是由出装工在进行刮阳极泥作业时造成的。从统计结果看，疙瘩划线板占了总划线板的近30%，成为影响电镍物理外观质量的第二大因素。

2.3.1 电解沉积形成疙瘩

由于操作不认真致使阳极泥等落入阴极室，或阴极液跑浑使溶液夹带渣，这些固体浮游粒子吸附在阴极表面上，经过电解覆盖上一层镍后形成疙瘩；此种疙瘩为圆形或开花状，粒根较细，容易击落，粒中夹有阳极泥灰黑色质点或渣的黑色质点，化学分析含杂质较高。另外，由于某种原因在阴极室内局部生成的碱式盐或金属氧化物的游离颗粒黏附在阴极表面，使得阴极沉积物不均匀形成疙瘩，此种疙瘩粒子呈片状分布，结合牢固不易击落。

2.3.2 电流密度局部过高而引起疙瘩

由于始极片尺寸大小不合规或由于阴阳极未对正，使得边部电力线过于集中，电镍边部形成唇边形结粒。

3 稳定电解镍质量的途径

影响电镍物理外观质量的因素很多，但在诸多影响因素中，电镍板面的薄厚不均问题、气孔和疙瘩问题是主要的影响因素。

3.1 电镍板面薄厚不均的解决途径

电镍板面的薄厚不均问题虽然是由传统的可溶阳极的工艺特点决定的，但我们正在进行的大阳极板工业试验，一旦成功，便有望解决可溶阳极的这一缺陷问题，对改善电镍的平整度和解决其薄厚不均问题是极其有利的。同时，即将投产的硫酸加压—萃取—电积工艺将是解决电镍板面薄厚不均、提升电镍产量和质量问题的有效途径。

3.2 电镍板面的气孔问题的解决途径

1）加强除Co段操作，保证新液pH值符合技术条件，必要时可按上限控制。同时保证阴极液镍离子浓度，并将电流控制到与其匹配的范围之内。

2）适当提高阴极液温度，对采用高电流密度高pH值电解来讲更为重要，提高阴极液温度，可增大溶液流动性，降低溶液黏性，增加离子的扩散，有利于气泡从阴极表面逸出。

3）严格控制电解液的循环速度，增大循环速度不仅在防止阴极镍离子的同时也增加了溶液的流动，起到了搅拌作用，有利于气泡脱离阴极表面，避免气孔的产生。

4）严格控制阴极液的有机物含量，使得有机物含量在技术条件范围之内。

3.3 电镍板面质量问题的解决途径

针对电镍板面的疙瘩，就精细化操作问题进行深入说明。如果加强槽面管理，抓好精细化操作问题，不但可以有效地减少电镍板面的疙瘩问题，而且还可以减少烧板、氢氧化镍、海绵镍的产生，杜绝弯板、夹层、爆皮、边部结粒、多边形和烫洗不干净等现象的发生。就目前的工艺和自动化装备水平而言，精细化操作可从以下几个方面入手。

1）在始极片下槽前进行严格的挑选作业，不要把不规则的、长气孔或疙瘩的始极片下到槽内使用，以保证电镍母板的质量。

2）始极片下槽前用盐酸将其表面的氧化物和杂质处理干净，并用清水冲洗掉始极片表面的残酸，以防电解过程中受始极片表面杂质的影响造成电镍长气孔或形成夹层。

3）在阳极板下槽前清理干净两边及底部的飞边毛刺，下槽后将铜线打正，使阴、阳极前后对齐，这样可防止电镍边部结粒的形成。

4）阳极板进行刮泥子作业时一定要盖好阴极室的盖子，防止阳极泥或阳极液进入隔膜袋内污染阴极液，造成电镍板面长疙瘩，对洒落在盖子和袋口的阳极泥要及时清理干净，确保阴极室内溶液的洁净。

5）完成刮泥子作业后要及时通上新液循环，尽快提高阴极室的液位。待擦槽作业完成并循环20 min后再撤电，使阴极室溶液表面的悬浮物得以飘离或沉淀以防撤电后被吸附到阴极表面形成疙瘩。

6）平板时使用不锈钢小锤做工具，并用干净的旧隔膜袋作铺垫，这样可以防止杂质元素在镍板表面附着。

7）使用清水擦槽后将阴极棒摆正，以利于磁力线的均匀分布。

8）勤看循环勤打火，保证新液循环的连续均匀和接触点导电良好，以防氢氧化镍和烧板的产生。

9）及时更换坏袋子，防止海绵镍的形成。新隔膜袋使用前用开水烫洗12 h以上，以增加其致密性，并烫洗掉袋内夹杂的杂质。

10）电镍烫洗前用废始极片进行包裹，防止钢丝绳在电镍表面形成勒痕，在开水槽中的烫洗时间以1.5～2min为宜，既可处理掉电镍耳部及板面的结晶、泥点和轻微油污，也能保证电镍板面不被烫花。新钢丝绳使用前要先将其表面的油污进行清理，翻板检测电镍时要使用干净的手套进行操作，以防电镍烫洗后被二次污染。

11）严格执行掏槽计划，合理控制阳极生产周期，以防计划失调造成阳极过枯、槽电压偏高，从而影响到电镍的外观质量。

12）保证电解液的温度、pH值等技术条件（数据保密），合理控制电解生产电流和新液循环量，为质量的稳定提供基本条件。

4 结语

从目前的现场操作情况看，由于生产任务加重、人员紧缺、职工劳动强度过大，导致了岗位操作的粗放，对电镍的物理外观质量影响较大。在今后的现场质量管理工作中，只有严格按照以上的措施来加大槽面管理力度，加强岗位的精细化操作，所生产出的电镍质量才会稳中有升，同时，随着气孔等一些技术难题的解决以及工艺和自动化装备水平的不断提升，从而可以逐步把电镍质量提高到世界顶尖水平。

[1] 王辉.电解精炼工[M].长沙：中南大学出版社，2007：74-76.

[2] 彭容秋.镍冶金重有色金属冶金工厂技术培训教材[M].长沙：中南大学出版社，2005：35-36.

[3] 金川集团公司精炼厂职工教育管理委员会.镍电解工[Z].金昌：精炼厂职工教育管理委员会，2000.

[4] 曾鹏飞.镍电解电流密度与阴极镍生气孔机理的讨论[J].有色冶炼，1982（4）：52-53.

EffectiveW ay to Stabilize the Quality of Electrolytic Nickel

Su Ruijuan
（Gansu Vocational&Technical College of Nonferrous M etallurgy，Jinchang Gansu 737100）

By analyzing the quality of electrolytic nickel and its main problems,combined with on-site work experience，this paper puts forward a series of concretemeasures to address the quality of electrolytic nickel volatility throughmeticulous operation and stabilize the quality of electrolytic nickel.

electrolytic nickel;quality;problem;way

TU443

A

1672-1152（2017）05-0130-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.05.49

2017-06-14

苏瑞娟（1985—），女，硕士研究生，毕业于兰州理工大学，讲师，主要研究二次资源回收利用。

（编辑：王瑾）