【文章內(nèi)容簡介】 此，電鍍廢液廢料必須進(jìn)行處理。 本項(xiàng)目產(chǎn)品生產(chǎn)所需的 NiSO NaOH、 NH3?H2O、 CoSO CdO，均在項(xiàng)目地有供應(yīng)，也可在廣東、福建沿海等地采購。而作為項(xiàng)目原料的主要來源就是電鍍企業(yè)的廢液，可以大量收購相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的廢渣和廢料，完全可以滿足 本項(xiàng)目的生產(chǎn)需要。 (5)、生產(chǎn)工藝技術(shù)方案 ①、納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合球形氫氧化鎳具有國際領(lǐng)先地位。 鎳氫電池的主要使用材料是氫氧化鎳。國內(nèi)外氫氧化鎳的生產(chǎn)已由早期的普通氫氧化鎳發(fā)展到目前的球形 223。Ni(OH)2及正在研究的ɑ Ni(OH)2，這些工作都取得了一定進(jìn)展，但其振實(shí)密度小，用作電池正極活性物質(zhì)體積比容積低。為了合成一種結(jié)構(gòu)、性能類似ɑNi(OH)2， 又具有較高體積比容量的氫氧化鎳，湘潭大學(xué)王先友教授在西班牙 Valencia 工業(yè)大學(xué)和湖南省教委優(yōu)秀青年基金會的資助**有限公司納米復(fù)合球形氫氧化鎳 生產(chǎn)項(xiàng)目申請報(bào)告 贛州市工程咨詢中心 電話： 07978224266 21 下率先合成了具有納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合型球型 氫氧化鎳，所得到的產(chǎn)品是一種具有ɑ Ni(OH)2 和 223。Ni(OH)2結(jié)構(gòu)的混合性物質(zhì)，比通常的球形 223。Ni(OH)2具有更高的放電容量。該成果在 2021 年國際電池材料大會（墨西哥 Cancun 市）和第 25 屆全國化學(xué)物理電源會議（ 2021年）上報(bào)告后，引起較大反響，這是未來堿性電池正極材料的一個(gè)新的發(fā)展方向。 ②、 項(xiàng)目 生產(chǎn)工藝采用 液相共沉淀技術(shù)和 擁有專利技術(shù) 的 管道式合成 濕法新工藝。 該工藝在連續(xù)反應(yīng)體系中用一臺反應(yīng)釜即可完成晶核形成、晶體生長和粒度控制三大過程，并獨(dú)創(chuàng)抑制膠體生成、晶體快速生長和周期性造 核、設(shè)置導(dǎo)流筒、 PH值在線檢測等技術(shù)，解決了球形氫氧化鎳生產(chǎn)的連續(xù)性、穩(wěn)定性和批次產(chǎn)品間綜合性能的一致性問題，明顯優(yōu)于國內(nèi)外相關(guān)工藝，整體水平達(dá)到國際領(lǐng)先水平 。 項(xiàng)目所開發(fā)的納米球形氫氧化鎳工程化技術(shù)，具有自動控制、閉環(huán)連續(xù)、環(huán)境友好、資源綜合利用的特點(diǎn)，并達(dá)到國家環(huán)保要求。 ③、工藝技術(shù)方案 本項(xiàng)目產(chǎn)品 納米復(fù)合型球型氫氧化鎳的生產(chǎn)，采用 沉淀轉(zhuǎn)化法 。 沉淀轉(zhuǎn)化法是根據(jù)難溶化合物溶度積的不同 ,通過控制轉(zhuǎn)化條件來限制顆粒生長和防止顆粒團(tuán)聚 ,從而獲得分散性較好**有限公司納米復(fù)合球形氫氧化鎳 生產(chǎn)項(xiàng)目申請報(bào)告 贛州市工程咨詢中心 電話： 07978224266 22 的超微粒子。通過鎳鹽和草酸鹽反應(yīng)生成草酸鎳鹽 ,控制 反應(yīng)體系溫度、攪拌強(qiáng)度、ｐＨ等工藝條件 ,再加入一定量的表面活性劑和堿液 ,使之發(fā)生沉淀反應(yīng)。表面活性劑要適量 ,若加入過少 ,它對已生成的氫氧化鎳顆粒的包覆作用較弱 ,不能有效地抑制顆粒的繼續(xù)生長 ,造成氫氧化鎳顆粒過大 。若加入量過多 ,它對納米氫氧化鎳顆粒的包覆作用加強(qiáng) ,使得納米顆粒晶核生長變緩 ,晶粒變小 ,鎳離子沉淀時(shí)間過長 ,草酸鎳轉(zhuǎn)化不完全。同時(shí)反應(yīng)體系溫度對納米氫氧化鎳的生長也有重要影響。若反應(yīng)溫度過高時(shí) ,轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率過快 ,甚至有一部分離子穿透顆粒表面的表面活性劑膜層繼續(xù)生長 ,使顆粒生長失去控制 ,晶粒變大 。若反應(yīng) 溫度很低 ,則會引起轉(zhuǎn)化速率變緩 ,反應(yīng)時(shí)間延長。利用硝酸鎳與草酸鈉反應(yīng)生成草酸鎳 ,在控制溫度為 60℃ 、ｐＨ為 1連續(xù)攪拌情況下 ,依次加入表面活性劑吐溫 80和氫氧化鈉溶液 ,使反應(yīng)生成沉淀 ,然后將沉淀洗滌、離心 ,在 100℃ 下烘干 10ｈ獲得顆粒尺寸為30～ 60ｎｍ的納米氫氧化鎳產(chǎn)品 ,其晶型為 β 型 ,呈球形或橢球形。同時(shí) 根據(jù) 表面活性劑濃度及轉(zhuǎn)化溫度與納米氫氧化鎳晶核生長、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系 ， 以硫酸鎳與草酸鈉為原料 ,經(jīng)反應(yīng)生成ＮｉＣ 2Ｏ 4amp。S226。2Ｈ 2Ｏ沉淀 ,然后控制溶液溫度、ｐＨ ,加入表面活性劑 ,攪拌 ,再加入氫 氧化鈉溶液 ,使其逐漸轉(zhuǎn)化為超微粒沉淀 ,經(jīng)洗滌、離心、烘干即得納米氫氧化鎳粉末。這種氫氧**有限公司納米復(fù)合球形氫氧化鎳 生產(chǎn)項(xiàng)目申請報(bào)告 贛州市工程咨詢中心 電話： 07978224266 23 化鎳粉末的晶型為 β 型 ,顆粒呈薄片形 ,粒徑為 30ｎｍ。 或 以草酸鈉為沉淀劑 ,沉淀Ｎｉ (ＮＯ 3)2amp。S226。6Ｈ 2Ｏ溶液得到ＮｉＣ 2Ｏ 4amp。S226。2Ｈ 2Ｏ沉淀 ,再以氫氧化鈉為沉淀轉(zhuǎn)化劑和表面活性劑吐溫 80為阻聚劑 ,在一定的溫度下轉(zhuǎn)化制得顆粒尺寸為 30ｎｍ的氫氧化鎳超微粉粒。 ④、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn) ◎納米復(fù)合型球型氫氧化鎳產(chǎn)業(yè)化技術(shù) 國內(nèi)外已有納米晶氫氧化鎳報(bào)道，但經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，單獨(dú)使用納米晶氫氧化鎳對電池性能無改善； 223。Ni(OH)2球形氫氧化鎳已在工業(yè)上應(yīng)用多年，但充放電過程中，尤其在充電時(shí)容易變形而影響電池壽命；ɑ Ni(OH)2理論容量高達(dá) 400mAh/g 以上，但其穩(wěn)定性差，國內(nèi)外正在研究。從目前情況看，摻雜后的ɑ Ni(OH)2雖然穩(wěn)定性有一定提高，但振實(shí)密度太低（＜ ）。本項(xiàng)目合成的復(fù)合型球形氫氧化鎳結(jié)合了納米材料、ɑ Ni(OH)2和223。Ni(OH)2的優(yōu)點(diǎn)，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，效果顯著，是一種新的嘗試。 ◎納米復(fù)合型球形氫氧化鎳的表面修飾 在納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合型球型氫氧化鎳微粒表面包覆均勻的 Co或 Co的化合物，充電 過程中在氫氧化鎳微粒表面的 Co或 Co化合物涂層被氧化成 CoOOH，而 CoOOH 是不可逆的，會在氫氧化鎳粒子表面形成均勻的 CoOOH導(dǎo)電網(wǎng)，使 Ni(OH)2微粒之間及**有限公司納米復(fù)合球形氫氧化鎳 生產(chǎn)項(xiàng)目申請報(bào)告 贛州市工程咨詢中心 電話： 07978224266 24 Ni(OH)2微粒與集流體（泡沫鎳 ） 之間的接觸電阻大為降低，導(dǎo)電性能進(jìn)一步改善，因而用改性后的氫氧化鎳制成的電池具有比普通球形氫氧化鎳制成電池高得多的容量，而且電池壽命也進(jìn)一步提高。這種利用化學(xué)方法在表面均勻包覆鈷或鈷的納米結(jié)構(gòu)的氫氧化鎳化合物，在國內(nèi)尚屬首創(chuàng)。 (6)、項(xiàng)目建設(shè)地 的 基礎(chǔ)設(shè)施條件 項(xiàng)目建設(shè)地為 **市章貢區(qū)水西鎮(zhèn)境內(nèi)，距城市中心區(qū) 8 公里，是 **市政府和章貢區(qū)政府統(tǒng)一規(guī)劃的有色金屬精深加工工業(yè)區(qū)。項(xiàng)目地東、北面臨贛江，南臨 105國道，距蓉廈高速公路接口、水西貨運(yùn)碼頭不足 1 公里，與規(guī)劃中的城市外環(huán)線相連，至**火車站僅 6 公里、 4C級 **機(jī)場僅 15公里，水陸空交通便利，有利于原材料和產(chǎn)品的運(yùn)輸，有利于企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動的有序開展，為企業(yè)的發(fā)展提供良好的條件。 項(xiàng)目地所在城市 **市章貢區(qū)有著優(yōu)越的地理?xiàng)l件。 交通運(yùn)輸。項(xiàng)目地距廣州市 450公里，距深圳市 540 公里，距廈門市 500公里，距南昌市 400 公里。章貢區(qū)境內(nèi)有京九鐵路、贛龍鐵路、 105 國 道、 323 國道、贛粵高速公路，建設(shè)中的蓉廈高速、正在建設(shè)的贛（州）韶（關(guān)）鐵路和規(guī)劃中的贛韶高速公路也經(jīng)過章貢區(qū)， **4C級機(jī)場 距離僅 15公里， 可與上海、北京、廣州、深圳、廈門、南昌、溫州等地 直接 通航； 贛江的兩大支流**有限公司納米復(fù)合球形氫氧化鎳 生產(chǎn)項(xiàng)目申請報(bào)告 贛州市工程咨詢中心 電話： 07978224266 25 章江和貢江在城區(qū)匯合成贛江直通長江各港口。章貢區(qū)將形成由三條鐵路、兩條國道、三條高速、一個(gè)機(jī)場組成的立體大交通網(wǎng)絡(luò)。 水電氣通訊。章貢區(qū)有較為完善的供水供電系統(tǒng)。城區(qū)建有日供水 5 萬噸、 20萬噸和 30萬噸的自來水廠各 1 個(gè)，市區(qū)供水充裕。境內(nèi)有 220KV 變電站 2 座、 110KV 變電站 2 座，供電能力達(dá) 10 萬 KVA，連接華中大電網(wǎng)可提供充足的電力保障。城區(qū)已基本上形成管道天然氣、瓶裝煤氣直供居民使用的格局。通訊網(wǎng)絡(luò)四通八達(dá)，光纜、數(shù)字微波、國際互聯(lián)寬帶網(wǎng)已開通，移動通信信號覆蓋城鄉(xiāng)。數(shù)字電視信號已覆蓋城區(qū)和大部分鄉(xiāng)村。 商檢、海關(guān)、口岸等涉外機(jī)構(gòu) 完善。 海關(guān)、鐵海聯(lián)運(yùn)、出入境檢驗(yàn)檢疫、口岸等涉外機(jī)構(gòu) 齊全 ，各類大宗貨物出口可就地封關(guān) 。 企業(yè)通關(guān)、檢驗(yàn)、檢疫服務(wù)十分便捷。 項(xiàng)目地 所 在地理位置、交通水電、原材料供應(yīng)、人才配備、服務(wù)機(jī)構(gòu)等方面有較大的優(yōu)勢，且勞動力資源、土地成本等都具有許多地方無法比擬的優(yōu)勢。項(xiàng)目的建設(shè) 一定能取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。 **有限公司納米復(fù)合球形氫氧化鎳 生產(chǎn)項(xiàng)目申請報(bào)告 贛州市工程咨詢中心 電話： 07978224266 26 第三章 資源開發(fā)及綜合利用分析 一、 資源開發(fā)方案 本項(xiàng)目 為有色金屬加工類項(xiàng)目，屬于資源回收再利用， 不屬于資源開發(fā)類項(xiàng)目 。 二、 資源利用方案 (一 )、 項(xiàng)目利用基本情況 本項(xiàng)目屬于有色冶金廢料收回加工項(xiàng)目，主要原料是鎳 廢液和電鍍泥 ，產(chǎn)品為 納米 復(fù)合球形氫氧化鎳 ， 納米 復(fù)合球形氫氧化鎳 是 制造氫氧化鎳的主要原料，而氫氧化鎳是制造電動能源 鎳氫電池的主要原材料 。 鎳廢料主要來自電鍍鎳之電鍍廢液。 電鍍?yōu)楦鞣N工業(yè)產(chǎn)品提供了防護(hù)性、裝飾性和功能性鍍層，在制造業(yè)具有不可替代的地位。目前我國的 電鍍廠家有數(shù)萬家，但是由于電鍍企業(yè)在生產(chǎn)過程中的廢水、廢氣、廢物的處理不當(dāng)，對環(huán)境造成極大的污染。特別是電鍍廢水，我國每年排放的鎳電鍍廢水達(dá)數(shù)千萬立方米。鎳電鍍廢液屬于電鍍廢水中的一種，其中含有多種重金屬，如鎳、鐵、銅、鉻、鎂、鈣和其他重金屬元素。其中 Ni、 Fe、 Cr、 Cu 的含量較高， 這些元素均為資源優(yōu)、緊缺而且價(jià)值相對較高的有色金屬。若電鍍廢液直接排放，不但造成環(huán)境的破壞，而且電鍍廢液之電鍍泥中豐富的有價(jià)元素得不到回收利用，造成資源的大量浪費(fèi)。電鍍料的一般品質(zhì)如 下 表 “電鍍**有限公司納米復(fù)合球形氫氧化鎳 生產(chǎn)項(xiàng)目申請報(bào)告 贛州市工程咨詢中心 電話： 07978224266 27 料成份表”所 示： 電鍍料成份表 元 素 Ni Fe Cr Cu Zn Mn Ca Mg 合計(jì) 品位 7 5 5 5 3 3 28 (H2O 以 70%計(jì) ) 本項(xiàng)目以電鍍鎳之電鍍泥及電鍍廢液所沉淀下來的固渣為原料， 采用 液相共沉淀技術(shù)和 擁有專利技術(shù) 的 管道式合成 濕法新工藝 ， 生產(chǎn)納米復(fù)合球形氫氧化鎳產(chǎn)品。 該工藝 明顯優(yōu)于國內(nèi)外相關(guān)工藝，整體水平達(dá)到國際領(lǐng)先水平 。 項(xiàng)目所開發(fā)的納米球形氫氧化鎳工程化技術(shù)，具有自動控制、閉環(huán)連續(xù)、環(huán)境友好、資源綜合利用的特點(diǎn)，并達(dá)到國家環(huán)保要求。 項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)完全 按照減量化、再利用、再循環(huán)的原則，進(jìn) 行資源的綜合利用，形成再生資源回收利用體系，低投入、低消耗、低排放和高效率的節(jié)約型生產(chǎn)方式。 (二 )、產(chǎn)品和工程技術(shù)方案 產(chǎn)品方案 鎳氫電池的主要使用材料是氫氧化鎳。國內(nèi)外氫氧化鎳的生產(chǎn)已由早期的普通氫氧化鎳發(fā)展到目前的球形 223。Ni(OH)2及正在研究的ɑ Ni(OH)2，這些工作都取得了一定進(jìn)展，但其振實(shí)密度小，用作電池正極活性物質(zhì)體積比容積低。為了合成一種結(jié)構(gòu)、性能類似ɑ Ni(OH)2，又具有較高體積比容量的氫氧化鎳，湘潭**有限公司納米復(fù)合球形氫氧化鎳 生產(chǎn)項(xiàng)目申請報(bào)告 贛州市工程咨詢中心 電話： 07978224266 28 大學(xué)王先友教授在西班牙 Valencia 工業(yè)大學(xué)和湖南省教委優(yōu)秀青年基金會 的資助下率先合成了具有納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合型球型氫氧化鎳，所得到的產(chǎn)品是一種具有ɑ Ni(OH)2和 223。Ni(OH)2結(jié)構(gòu)的混合性物質(zhì)，比通常的球形 223。Ni(OH)2具有更高的放電容量。該成果在 2021年國際電池材料大會（墨西哥 Cancun 市）和第 25屆全國化學(xué)物理電源會議（ 2021 年）上報(bào)告后，引起較大反響，這是未來堿性電池正極材料的一個(gè)新的發(fā)展方向。 產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo) ◎形貌：球形 ◎晶型：ɑ Ni(OH)2 +223。Ni(OH)2 ◎結(jié)構(gòu)：納米粒子組成 ◎球形顆粒粒徑： 515 um占 60%以上 ◎振實(shí)密度： ＞ ㎝ 3 ◎比表面積： 2025㎝ 3/g ◎放電容量：＞ 280Ah/g 項(xiàng)目 生產(chǎn)工藝采用液相共沉淀技術(shù)和擁有專利技術(shù) 的 “ 管道式合成 ” 濕法新工藝。 本項(xiàng)目產(chǎn)品 高性能復(fù)合型球型氫氧化鎳的生產(chǎn)，采用 液相共沉淀技術(shù)，即 沉淀轉(zhuǎn)化法 。 沉淀轉(zhuǎn)化法是根據(jù)難溶化合物溶度積的不同 ,通過控制轉(zhuǎn)化條件來限制顆粒生長和防止顆粒團(tuán)聚 ,**有限公司納米復(fù)合球形氫氧化鎳 生產(chǎn)項(xiàng)目申請報(bào)告 贛州市工程咨詢中心 電話： 07978224266 29 從而獲得分散性較好的超微粒子。通過鎳鹽和草酸鹽反應(yīng)生成草酸鎳鹽 ,控制反應(yīng)體系溫度、攪拌強(qiáng)度、ｐＨ等工藝條件 ,再加入一定量的表面活性劑和堿液 ,使之發(fā)生沉淀反應(yīng)。表面活性劑要適量 ,若加入 過少 ,它對已生成的氫氧化鎳顆粒的包覆作用較弱 ,不能有效地抑制顆粒的繼續(xù)生長 ,造成氫氧化鎳顆粒過大 。若加入量過多 ,它對納米氫氧化鎳顆粒的包覆作用加強(qiáng) ,使得納米顆粒晶核生長變緩 ,晶粒變小 ,鎳離子沉淀時(shí)間過長 ,草酸鎳轉(zhuǎn)化不完全。同時(shí)反應(yīng)體系溫度對