蘇瑞娟

（甘肅有色冶金職業(yè)技術學院， 甘肅 金昌 737100）

經驗交流

穩(wěn)定電解鎳質量的有效途徑

蘇瑞娟

（甘肅有色冶金職業(yè)技術學院， 甘肅 金昌 737100）

針對電解鎳質量的現狀及其存在的主要問題進行分析，并結合現場工作經驗，提出了通過精細化操作來解決電解鎳質量波動的一系列具體措施，從而使生產出的電鎳質量穩(wěn)中有升。

電解鎳 質量 問題 途徑

質量問題是經濟發(fā)展中的一個戰(zhàn)略問題。企業(yè)是社會的基本經濟單元，企業(yè)質量水平的高低是一個國家經濟、科技、教育和管理水平的綜合反映，在市場經濟全球化的今天，企業(yè)要想在激烈的競爭中求生存謀發(fā)展，就必須快速、穩(wěn)步地提高本企業(yè)的產品質量，打造“世界級質量”，創(chuàng)新全球化市場，不斷提升科技與質量水平。而打造“世界級質量”就必須從最基礎的現場管理抓起，從產品的工序質量抓起[1]。

1 電解鎳質量現狀

金川集團公司經過50年的生產和改進，所采用的硫化鎳可溶陽極電解工藝已達到國內領先水平，同時隨著公司質量管理體系的建立，電鎳的生產管理水平、產品質量均得到了大幅度的提高，所生產的“金駝”牌1號電解鎳先后獲得了國優(yōu)金質獎、中國“馳名商標”和“中國名牌”稱號。但是，同國外頂尖企業(yè)的同類產品相比，我們生產的電鎳存在板面薄厚不均、平整度較差，有氣孔和疙瘩等缺陷，并伴有二次污染的痕跡。必須盡快加以改進和提高，使電鎳真正成為具有世界競爭力的產品[2]。

2 電解鎳質量存在的主要問題

電鎳的產品質量分為化學質量和物理外觀質量兩個方面[1]，化學質量是針對電鎳的化學成分而言的，一般受原料成分和過程控制的影響較大，在實際生產中，我們通過合理搭配生產原料、嚴格凈化三段的技術條件來保證其工序產品新液合格，而合格的新液所產出的電鎳其化學成分必然是合格的，根據公司多年的生產經驗，電鎳的化學質量已在我們的受控范圍之內[2-4]。電鎳的物理外觀質量是針對其外表而言的，它的好壞主要由電解過程中電調工和出裝工的精細化操作所決定，通過近幾年的努力，特別是今年的質量管理工作，電鎳的物理外觀質量已有了很大的改觀。但是，按照ISO9000族標準的要求，我們在對產品質量的持續(xù)改進方面、顧客對產品的滿意度方面還存在一些差距和不足，主要表現為以下幾點[3]。

2.1 電鎳板面薄厚不均

受可溶陽極工藝特點的影響，在電解過程中，隨著電解的進行，陽極板不斷溶解，板面面積逐漸減小，造成陰極板面邊部磁力線變弱，析出的鎳量變少，最終表現為電鎳的中部厚、四周及邊部較薄。

2.2 電鎳表面長氣孔

氣孔問題是近幾年影響電鎳物理外觀質量的主要問題[4]，從統計情況看，在不合格品的劃線板中，氣孔劃線板要占總劃線板的50%以上，成為影響電鎳物理外觀質量的主要因素。

2.2.1 溶液的pH值對氣孔形成的影響

實踐證明，在低pH值（pH＜3）時，盡管肉眼能明顯地看出陰極上有大量的氣泡析出，可是沉積物上未出現氣孔。這是由于低pH值時溶液的黏度小，由于陰極上析出的氫氣量較多，析出的氫氣有可能很快匯集成大氣泡，當氣泡的浮力大于陰極表面對氣泡的黏附力時，氣泡就外逸，此時由于大量氫氣的析出，對陰極表面的溶液滯留層起到一種攪拌作用，這也有利于氣泡的外逸。但當電解液pH值提高到4.5時，氫氣的析出量減少，這對提高陰極電效是有利的，但氫氣的析出量減少，使得小氣泡匯集成大氣泡的幾率變小，溶液的黏度相應增加，不利于氣泡的外逸，因此產生氣孔的機會也相應增多。

2.2.2 有機物對氣孔的影響

由于電解液中混有某些有機物，使得陰極鎳表面呈憎水性，以致使氣泡牢固地滯留在陰極表面，由于氣泡隔斷了該處的電力線，使該點所通過的電力線為零，導致該處的鎳晶粒停止生長。最終形成空穴（氣孔）。如果不及時排除這些氣泡，那么電鎳的氣孔將會越來越嚴重，最終導致產品降低級數。

2.3 電鎳表面長疙瘩

電鎳表面疙瘩主要是由出裝工在進行刮陽極泥作業(yè)時造成的。從統計結果看，疙瘩劃線板占了總劃線板的近30%，成為影響電鎳物理外觀質量的第二大因素。

2.3.1 電解沉積形成疙瘩

由于操作不認真致使陽極泥等落入陰極室，或陰極液跑渾使溶液夾帶渣，這些固體浮游粒子吸附在陰極表面上，經過電解覆蓋上一層鎳后形成疙瘩；此種疙瘩為圓形或開花狀，粒根較細，容易擊落，粒中夾有陽極泥灰黑色質點或渣的黑色質點，化學分析含雜質較高。另外，由于某種原因在陰極室內局部生成的堿式鹽或金屬氧化物的游離顆粒黏附在陰極表面，使得陰極沉積物不均勻形成疙瘩，此種疙瘩粒子呈片狀分布，結合牢固不易擊落。

2.3.2 電流密度局部過高而引起疙瘩

由于始極片尺寸大小不合規(guī)或由于陰陽極未對正，使得邊部電力線過于集中，電鎳邊部形成唇邊形結粒。

3 穩(wěn)定電解鎳質量的途徑

影響電鎳物理外觀質量的因素很多，但在諸多影響因素中，電鎳板面的薄厚不均問題、氣孔和疙瘩問題是主要的影響因素。

3.1 電鎳板面薄厚不均的解決途徑

電鎳板面的薄厚不均問題雖然是由傳統的可溶陽極的工藝特點決定的，但我們正在進行的大陽極板工業(yè)試驗，一旦成功，便有望解決可溶陽極的這一缺陷問題，對改善電鎳的平整度和解決其薄厚不均問題是極其有利的。同時，即將投產的硫酸加壓—萃取—電積工藝將是解決電鎳板面薄厚不均、提升電鎳產量和質量問題的有效途徑。

3.2 電鎳板面的氣孔問題的解決途徑

1）加強除Co段操作，保證新液pH值符合技術條件，必要時可按上限控制。同時保證陰極液鎳離子濃度，并將電流控制到與其匹配的范圍之內。

2）適當提高陰極液溫度，對采用高電流密度高pH值電解來講更為重要，提高陰極液溫度，可增大溶液流動性，降低溶液黏性，增加離子的擴散，有利于氣泡從陰極表面逸出。

3）嚴格控制電解液的循環(huán)速度，增大循環(huán)速度不僅在防止陰極鎳離子的同時也增加了溶液的流動，起到了攪拌作用，有利于氣泡脫離陰極表面，避免氣孔的產生。

4）嚴格控制陰極液的有機物含量，使得有機物含量在技術條件范圍之內。

3.3 電鎳板面質量問題的解決途徑

針對電鎳板面的疙瘩，就精細化操作問題進行深入說明。如果加強槽面管理，抓好精細化操作問題，不但可以有效地減少電鎳板面的疙瘩問題，而且還可以減少燒板、氫氧化鎳、海綿鎳的產生，杜絕彎板、夾層、爆皮、邊部結粒、多邊形和燙洗不干凈等現象的發(fā)生。就目前的工藝和自動化裝備水平而言，精細化操作可從以下幾個方面入手。

1）在始極片下槽前進行嚴格的挑選作業(yè)，不要把不規(guī)則的、長氣孔或疙瘩的始極片下到槽內使用，以保證電鎳母板的質量。

2）始極片下槽前用鹽酸將其表面的氧化物和雜質處理干凈，并用清水沖洗掉始極片表面的殘酸，以防電解過程中受始極片表面雜質的影響造成電鎳長氣孔或形成夾層。

3）在陽極板下槽前清理干凈兩邊及底部的飛邊毛刺，下槽后將銅線打正，使陰、陽極前后對齊，這樣可防止電鎳邊部結粒的形成。

4）陽極板進行刮泥子作業(yè)時一定要蓋好陰極室的蓋子，防止陽極泥或陽極液進入隔膜袋內污染陰極液，造成電鎳板面長疙瘩，對灑落在蓋子和袋口的陽極泥要及時清理干凈，確保陰極室內溶液的潔凈。

5）完成刮泥子作業(yè)后要及時通上新液循環(huán)，盡快提高陰極室的液位。待擦槽作業(yè)完成并循環(huán)20 min后再撤電，使陰極室溶液表面的懸浮物得以飄離或沉淀以防撤電后被吸附到陰極表面形成疙瘩。

6）平板時使用不銹鋼小錘做工具，并用干凈的舊隔膜袋作鋪墊，這樣可以防止雜質元素在鎳板表面附著。

7）使用清水擦槽后將陰極棒擺正，以利于磁力線的均勻分布。

8）勤看循環(huán)勤打火，保證新液循環(huán)的連續(xù)均勻和接觸點導電良好，以防氫氧化鎳和燒板的產生。

9）及時更換壞袋子，防止海綿鎳的形成。新隔膜袋使用前用開水燙洗12 h以上，以增加其致密性，并燙洗掉袋內夾雜的雜質。

10）電鎳燙洗前用廢始極片進行包裹，防止鋼絲繩在電鎳表面形成勒痕，在開水槽中的燙洗時間以1.5～2min為宜，既可處理掉電鎳耳部及板面的結晶、泥點和輕微油污，也能保證電鎳板面不被燙花。新鋼絲繩使用前要先將其表面的油污進行清理，翻板檢測電鎳時要使用干凈的手套進行操作，以防電鎳燙洗后被二次污染。

11）嚴格執(zhí)行掏槽計劃，合理控制陽極生產周期，以防計劃失調造成陽極過枯、槽電壓偏高，從而影響到電鎳的外觀質量。

12）保證電解液的溫度、pH值等技術條件（數據保密），合理控制電解生產電流和新液循環(huán)量，為質量的穩(wěn)定提供基本條件。

4 結語

從目前的現場操作情況看，由于生產任務加重、人員緊缺、職工勞動強度過大，導致了崗位操作的粗放，對電鎳的物理外觀質量影響較大。在今后的現場質量管理工作中，只有嚴格按照以上的措施來加大槽面管理力度，加強崗位的精細化操作，所生產出的電鎳質量才會穩(wěn)中有升，同時，隨著氣孔等一些技術難題的解決以及工藝和自動化裝備水平的不斷提升，從而可以逐步把電鎳質量提高到世界頂尖水平。

[1] 王輝.電解精煉工[M].長沙：中南大學出版社，2007：74-76.

[2] 彭容秋.鎳冶金重有色金屬冶金工廠技術培訓教材[M].長沙：中南大學出版社，2005：35-36.

[3] 金川集團公司精煉廠職工教育管理委員會.鎳電解工[Z].金昌：精煉廠職工教育管理委員會，2000.

[4] 曾鵬飛.鎳電解電流密度與陰極鎳生氣孔機理的討論[J].有色冶煉，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

蘇瑞娟（1985—），女，碩士研究生，畢業(yè)于蘭州理工大學，講師，主要研究二次資源回收利用。

（編輯：王瑾）