【文章內(nèi)容簡介】 ................................................................................................40 .....................................................................................................................40 ....................................................................................................................40 ................................................................................................................41 .................................................................................................................42 ............................................................................................................................42 、金屬回收率高、生產(chǎn)消耗少及有利于環(huán)保方向發(fā)展................42 ............................................................................................................42 ............................................................................43 ，生產(chǎn)需求呈現(xiàn)多樣化趨勢........................................................43 .....................................................................................................................43 ........................................................................................................................43 ............................................................................................................................45 ................................................................................................................46 ............................................................................................47 鎳電解液的凈化過程.................................................................................................................48 思考題...............................................................................................................................................49 參考文獻...........................................................................................................................................49金川集團公司實習基地一、基本情況金川集團有限公司是由原金川有色金屬公司依法改制設(shè)立的多元投資主體的有限責任公司。主要股東為甘肅省人民政府（省經(jīng)貿(mào)委）、國家開發(fā)銀行、中國信達資產(chǎn)管理公司、甘肅省工業(yè)交通投資公司。金川集團有限公司是中國最大的鎳鈷生產(chǎn)企業(yè)和鉑族金屬提煉中心，鎳和鉑族金屬產(chǎn)量均占中國的90%以上，資產(chǎn)總額115億元，資產(chǎn)負債率59%。2004年實現(xiàn)營業(yè)收入150億元,利稅26億元,利潤12億元。,銅產(chǎn)量18萬噸,鈷產(chǎn)量5000噸。位于甘肅省河西走廊中部的金昌市，地處騰格里沙漠的西南邊緣、祁連山北麓，屬典型的戈壁灘地貌，所處地域?qū)俅箨懶詺夂?，年平均降雨?32毫米，年平均蒸發(fā)量2827毫米。金川集團有限公司是國內(nèi)最大的鎳鈷生產(chǎn)企業(yè)和鉑族金屬提煉中心，生產(chǎn)鎳、銅、鈷、稀有貴金屬、硫酸等化工產(chǎn)品，鎳和鉑族金屬產(chǎn)量分別占全國的88%和90%以上。公司擁有世界著名的大型銅鎳礦，礦產(chǎn)資源豐富，鎳鈷儲量居全國前列；擁有國家首批確認的企業(yè)技術(shù)中心，具備較強的科研開發(fā)能力和技術(shù)研究水平。公司現(xiàn)已形成55000噸鎳、60000噸銅及相應綜合回收站、貴金屬的生產(chǎn)能力。有21種產(chǎn)品獲省部級以上優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號，主產(chǎn)品1電解鎳1995年獲準在LME注冊并交易，產(chǎn)品銷往國內(nèi)29個省、市、自治區(qū)和香港特別行政區(qū)，并出口美國、德國、日本等10多個國家。企業(yè)先后獲得國家科技進步特等獎、全國“五一”勞動獎章、國家級企業(yè)技術(shù)進步獎、中國企業(yè)管理杰出貢獻獎等省部級以上獎勵462項。二、實踐教學目的和內(nèi)容生產(chǎn)實習是高等學校本科培養(yǎng)計劃中的重要組成部分，是對學生進行工程基本訓練的重要教學環(huán)節(jié)。其目的是使學生運用所學知識與生產(chǎn)實際相結(jié)合，以獲得生產(chǎn)技術(shù)和管理知識，培養(yǎng)動手能力和獨立工作能力。學生參加生產(chǎn)實習，是理論學習和實踐鍛煉相結(jié)合的重要方式，是提高政治思想水平與業(yè)務素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。通過實習，可以使學生了解社會，接觸實際，增強群眾觀點、勞動觀念和 5 社會主義的事業(yè)心、責任感，提高政治思想覺悟。通過實習，獲得化學工程與工藝專業(yè)有關(guān)的實際知識，鞏固所學理論，培養(yǎng)初步的實際工作能力和專業(yè)技能，并促使學校教育與社會教育更好地結(jié)合起來。實習性質(zhì)：生產(chǎn)實習實習內(nèi)容:（1）電解銅生產(chǎn)系統(tǒng)：電解系統(tǒng)：電解生產(chǎn)區(qū)由五個小系統(tǒng)構(gòu)成，電解一、二、三生產(chǎn)系統(tǒng)為老系統(tǒng)，主要生產(chǎn)電解小極板，電解四、五生產(chǎn)系統(tǒng)為新系統(tǒng)，主要生產(chǎn)電解大極板。該系統(tǒng)主要生產(chǎn)產(chǎn)品為陰極銅、殘極、陽極泥與老液。電解生產(chǎn)區(qū)主要生產(chǎn)設(shè)備有：電解槽、集液槽、循環(huán)大泵、加熱器、高位槽、分液包、壓濾機、陽極泡洗槽、陰極銅泡洗槽、動力設(shè)備、連動加工機組等，了解其主要結(jié)構(gòu)及工作原理。電解的原料，電解區(qū)溶液的走向，電解技術(shù)條件等。凈化系統(tǒng)：凈化系統(tǒng)用于除去老液中鎳、砷、銻、硫等雜質(zhì)，得到含銅較高的溶液。凈化系統(tǒng)由凈化一系統(tǒng)，凈化二系統(tǒng)兩個系統(tǒng)構(gòu)成。凈化一系統(tǒng)為老系統(tǒng)，主要處理小極板；凈化二系統(tǒng)為新系統(tǒng)，主要處理大極板。凈化系統(tǒng)主要生產(chǎn)產(chǎn)品為陰極銅、殘極、陽極泥與老液。凈化系統(tǒng)設(shè)備有：脫銅槽、誘導脫銅槽、電蒸發(fā)槽、帶式過濾機、中和槽等。了解凈化的目的和原理，凈化工藝的主要產(chǎn)品，主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)。（2）電解鎳生產(chǎn)系統(tǒng)：陰陽極制作（冶煉過程）：陰陽極制作的工藝過程、原理。電解精煉過程：鎳電解精煉是在陰極上沉淀出較純的電鎳，而不析出或盡可能少析出氫和其它雜質(zhì)。包括三個工藝環(huán)節(jié)，即陽極過程、陰極過程和造液過程。主要了解陰陽過程的原理、發(fā)生的化學反應、原料和產(chǎn)物。電解液凈化過程：鎳電解過程的主要雜質(zhì)為鐵、銅、鈷三種元素，同時根據(jù)陽極原料的不同，有時還含有鉛、鋅等，所以電解液凈化過程主要是除去鐵、銅、鈷等雜質(zhì)。主要掌握除鐵、銅、鈷三種主要雜質(zhì)的工藝原理，了解主要的設(shè)備及其結(jié)構(gòu)、工作原理。（3）硫酸生產(chǎn)工藝：硫酸工藝流程：凈化→干吸→轉(zhuǎn)化 ①凈化工段來自冶煉車間的煙氣含有大量的氮氣、二氧化碳和氧氣，此外還含有大量的雜質(zhì)如：鎳、硒、砷、礦塵、二氧化硫、水分等。礦塵不僅會使管道堵塞，而且會覆蓋觸媒的表面，而使觸媒結(jié)疤，活性下降阻力增加轉(zhuǎn)化率下降。凈化的主要 II 任務是除塵，降溫除熱和除霧除水。凈化的主要設(shè)備有：空心洗滌塔、填充塔、泡沫洗滌塔、電除霧器等。②干吸工段從凈化二段電霧出口來的煙氣先進入干燥塔，再用泵經(jīng)板式換熱器冷卻后送到塔頂噴淋，干燥后的氣體進入二氧化硫鼓風機入口，并由鼓風機送往轉(zhuǎn)化工段進行轉(zhuǎn)化。③轉(zhuǎn)化工段在此過程中，煙氣中的二氧化硫在觸媒的催化作用下和煙氣中的氧氣化合生成三氧化硫，同時放出熱量。從四段轉(zhuǎn)化器出來的三氧化硫煙氣依次進入第二、第一外熱交換器，預熱從鼓風機送來的煙氣，本身溫度降至220℃后，送入吸收塔吸收成硫酸。為了調(diào)節(jié)各段觸媒層的溫度，在各段之間分別設(shè)置了煙道和電動、氣動調(diào)節(jié)閥，用從風機出口引來的冷煙氣進行冷激控制，使各觸媒層的操作溫度穩(wěn)定。④附屬系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng)：間冷氣循環(huán)水經(jīng)間冷氣循環(huán)泵打入間冷氣管間與管內(nèi)。煙氣逆流傳熱后回到冷卻塔，由塔頂淋灑降溫后進入塔底水池循環(huán)使用。板式循環(huán)水經(jīng)板式循環(huán)泵打入板式換熱器或陽極保護器內(nèi)與酸進行換熱后進入冷卻塔由塔頂淋灑降溫后，進入塔底水池循環(huán)使用。成品酸系統(tǒng)：成品酸排入干吸地下槽，由液下泵輸送管道打入大罐計量存放。裝車時，先將酸打入計量槽計量后，由計量槽泵打入火車棧橋或汽車裝酸高位槽。返酸時，關(guān)閉大罐入口閥，打開返酸閥，經(jīng)成品輸送酸管道將酸返到干吸系統(tǒng)。成品酸可經(jīng)聯(lián)絡(luò)干線打入硫酸庫。（4）氯堿生產(chǎn)系統(tǒng)燒堿的制備分四個工段：化鹽、電解、處理和蒸發(fā)。重點是其生產(chǎn)原理、生產(chǎn)工藝及過程中的產(chǎn)物特征；了解所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理。燒堿車間分為四個工段：鹽水工段、電解工段、處理工段和蒸發(fā)工段。鹽水工段由化鹽、精制、澄清、沙濾和中和五個操作單元組成，主要設(shè)備有：化鹽池、反應池、道爾澄清桶、沙濾器和中和槽。電解工段主要單元操作是鹽水的電解，設(shè)備為電解槽。氯氫處理工段主要進行的是氫氣和氯氣的冷卻、除雜、除水份等操作，主要設(shè)備為冷卻塔和反應器。蒸發(fā)工段主要為電解液蒸發(fā)后返回鹽水工段。鹽酸生產(chǎn)主要有冷卻、吸收等單元操作，設(shè)備有氫氯反應器，石墨冷卻器。III三、科研和技術(shù)生產(chǎn)活動2005年9月正式建立教學實習基地后，冶金工程學院化學工藝與工藝專業(yè)本著加強教學、科研同工程實踐相結(jié)合的精神，進一步充分利用教學實習基地，培養(yǎng)學生的實踐和動手能力，開展認識實習、生產(chǎn)實習和社會實踐活動，取得了較好的實踐教學效果。同時，探索和實踐在基地進行相關(guān)的科研工作和技術(shù)生產(chǎn)活動，并與金川集團公司在工藝與技術(shù)改進、信息化和自動化建設(shè)與管理、資源綜合利用、三廢治理、生產(chǎn)節(jié)能、人才培養(yǎng)、技術(shù)骨干培訓等方面達成了合作意向。四、開展因材施教，開發(fā)學生潛能的實踐項目要求學生根據(jù)實習單位提供的實習條件主動地發(fā)現(xiàn)問題，并能根據(jù)自己所學的只是初步的解決問題。并創(chuàng)造性地開發(fā)新技術(shù)，解決實際工程中存在的問題。如：（1）要求學生閱讀企業(yè)有關(guān)設(shè)計的基礎(chǔ)資料，注意工藝流程方式確定問題。引導學生回憶課本上關(guān)于單元操作過程的種類及使用條件；（2）引導學生在實習中，注意有關(guān)化工設(shè)備設(shè)計，如板框式換熱器，反應釜，吸收塔等，并讓學生自己查找文獻，了解有關(guān)設(shè)計標準確定的原則和依據(jù)，引導學生分析化工設(shè)備設(shè)計規(guī)模、投資和效益的關(guān)系，在閱讀企業(yè)工程基礎(chǔ)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備，分析工程設(shè)計規(guī)模確定的合理性。五、場地與設(shè)施（1）金川集團公司培訓中心；（2）金川集團公司科技館；（3）金川集團公司電解銅生產(chǎn)區(qū)；（4）金川集團公司電解鎳生產(chǎn)區(qū)；（5）金川集團公司硫酸生產(chǎn)區(qū)；（6）金川集團公司氯堿生產(chǎn)區(qū)。IV第1章 硫酸系統(tǒng)化學上將一個分子的三氧化硫和一分子水相結(jié)合組成的物質(zhì)稱為無水硫酸。它是指100%的硫酸，又稱為純硫酸。一般情況下純硫酸是無色油狀的液體，℃。而工業(yè)生產(chǎn)的硫酸是指SO3和H2O按一定比例混合的液體，其中，發(fā)煙硫酸是指SO3和H2O摩爾比大于1的液體。硫酸作為強酸，不僅具有強酸的通性，而且還具有脫水、氧化、磺化等特性。硫酸是一種重要的基本化工原料，曾被譽為“工業(yè)之母”。硫酸的最大用戶是生產(chǎn)化學肥料（磷銨、硫銨及重過磷酸鈣）；在化學工業(yè)中，硫酸是生產(chǎn)各種硫酸鹽的原料，是塑料、人造纖維、染料、油漆、制藥等生產(chǎn)中不可缺少的化工原料，在農(nóng)藥、除草劑、殺鼠劑等生產(chǎn)中也必不可少；在石油精煉過程中使用大量硫酸作為洗滌劑，去除石油產(chǎn)品中的不飽和烴和硫化物等雜質(zhì)；在冶金工業(yè)中，如鋼材加工及其產(chǎn)品的酸洗、銅鎳精煉等都需要硫酸；國防工業(yè)中濃硫酸用于制取硝化甘油、硝化纖維、三硝基甲苯等炸藥，原子能工業(yè)、火箭工業(yè)等也需要用到硫酸。硫酸制備始于8世紀，最早煉金學者蒸餾綠礬(FeS04178。7H20)制得了硫酸；1740年有人將硝石與硫磺在玻璃瓶中混合燃燒來生產(chǎn)硫酸，并建成世界上第一座硫酸廠。1746年采用鉛室代替玻璃瓶，即所謂的“鉛室法”制酸。由于龐大的鉛室生產(chǎn)效率低，耗鉛多，投資高，19世紀后半期開始，技術(shù)人員不斷地提出各種改進的建議和發(fā)明，隨著實踐經(jīng)驗的積累和理論研究的深入，終于導致以填料塔代替鉛室的多種塔式裝置建成。鉛室法和塔式法制備的硫酸濃度分別為65％和76～78％H2SO4，其生產(chǎn)特點均是以氮的氧化物為媒介，試SO2在有氧及水的情況下生產(chǎn)硫酸，不足是產(chǎn)品濃度低、雜質(zhì)多（含塵和氮的氧化物），生產(chǎn)中又要耗用大量的硝酸或硝酸鹽。1831年就有人提出，用鉑作催化劑，接觸法硫酸生產(chǎn)，但困難重重發(fā)展緩慢，直至1875