羰基法精炼镍及安全环保PDF电子书下载

1 羰基冶金 1

1.1 概述 1

1.1.1 定义 1

1.1.2 羰基冶金的发展史 1

1.2 已经获得的羰基金属络合物及一般属性 2

1.2.1 已经获得的羰基金属络合物 2

1.2.2 几种产业化羰基金属络合物的一般性质 3

1.2.3 羰基金属络合物的晶体结构 5

1.2.4 羰基金属络合物的电子配位 5

1.2.5 羰基金属络合物的其他物理性质 6

1.3 羰基冶金的工艺特点 7

1.4 羰基冶金的产品特性 8

1.5 安全防护及环境保护 9

1.6 羰基冶金的现状及展望 9

参考文献 10

2 四羰基镍络合物 11

2.1 四羰基镍络合物的发现及结构 11

2.1.1 四羰基镍络合物的发现 11

2.1.2 四羰基镍络合物的结构 11

2.2 实验室获得四羰基镍络合物的方法 12

2.2.1 含镍原料与CO直接进行羰基合成反应 12

2.2.2 利用镍的盐类在液体中进行合成反应 13

2.3 四羰基镍络合物的性质 17

2.3.1 四羰基镍络合物的物理性能 17

2.3.2 四羰基镍络合物的化学性能 23

2.4 四羰基镍络合物的危害性 25

2.4.1 四羰基镍络合物的易燃易爆特性 25

2.4.2 四羰基镍络合物的毒性 27

2.5 空气中四羰基镍络合物的检测方法 27

2.5.1 比色检测法 28

2.5.2 原子吸收光谱法 28

2.5.3 荧光法 28

参考文献 28

3 四羰基镍络合物的合成反应机制 29

3.1 四羰基镍络合物的合成反应机制的研究 29

3.1.1 一氧化碳气体在金属镍表面上吸附过程的解析 29

3.1.2 羰基镍络合物在镍表面上的脱附是合成反应的控制步骤 29

3.2 羰基镍络合物合成反应过程的几个独立阶段的描述 30

3.2.1 物理吸附阶段 30

3.2.2 活化吸附阶段 30

3.2.3 化学吸附阶段 30

3.2.4 羰基镍络合物从镍表面上脱附 30

3.2.5 羰基镍络合物气体从颗粒内部向外扩散速度控制合成反应速度 31

3.3 影响羰基镍络合物合成速度的几个主要因素 31

3.3.1 羰基镍络合物合成的含镍原料 31

3.3.2 一氧化碳气体 32

3.3.3 合成反应容釜内参数控制 33

3.3.4 阻止或加速羰基镍络合物合成反应的添加物 34

3.3.5 羰基镍络合物气体的冷凝及缓慢降低压力 34

3.3.6 反应釜内动态物料的相互作用 34

3.3.7 反应釜产物的及时排出 34

3.3.8 转动合成釜的转动速度控制 35

3.4 羰基镍络合物的合成反应速度的确定 35

3.5 镍冰铜原料在高压下合成羰基镍络合物的机制 38

3.5.1 高压合成羰基镍络合物过程中高冰镍硫化物的转化 38

3.5.2 高压合成羰基镍络合物过程中各元素在合成反应中的行为 39

参考文献 43

4 羰基法精炼镍的工业化生产 44

4.1 羰基法精炼镍的技术发展及典型的工艺 44

4.1.1 羰基法精炼镍的技术发展 44

4.1.2 羰基法精炼镍的典型工艺 44

4.2 蒙德常压羰基法精炼镍工艺 48

4.2.1 1967年前蒙德常压羰基法精炼镍工艺流程 48

4.2.2 1967年改造后的常压羰基法精炼镍回转窑工艺流程 52

4.2.3 蒙德常压羰基法精炼镍技术的几点启示 56

4.2.4 结论 59

4.3 中压羰基法精炼镍技术 59

4.3.1 加压羰基法精炼镍技术的最新发展 59

4.3.2 加拿大国际镍公司铜崖（Copper-Cliff）精炼厂的技术突破 61

4.3.3 骤冷铜-镍合金颗粒羰基化的典型实例 65

4.3.4 羰基镍络合物的蒸馏及热分解 67

4.3.5 铜崖（Copper-Cliff）精炼厂羰基法精炼镍工艺的解析 68

4.4 高压羰基法精炼镍技术 72

4.4.1 高压羰基法精炼镍简述 72

4.4.2 原料的准备 73

4.4.3 高压羰基法精炼镍工艺流程 74

4.4.4 高压羰基法精炼镍工艺中的气体循环及参数设定 78

4.4.5 高压羰基法精炼镍典型的产业化工厂 90

4.4.6 我国羰基法精炼镍技术的发展方向 92

参考文献 95

5 羰基镍络合物的精馏提纯 97

5.1 概述 97

5.1.1 羰基镍络合物精馏的目的 97

5.1.2 精馏的基本原理 97

5.2 精馏的设备及要求 98

5.2.1 精馏的设备 98

5.2.2 对精馏的设备的要求 100

5.3 羰基镍络合物精馏的工艺流程 100

5.4 羰基镍络合物精馏的参数控制（实验室小型装置实例） 101

5.4.1 技术条件 101

5.4.2 结果 101

5.5 精馏系统结构组成图 102

5.6 羰基镍络合物精馏的操作 102

参考文献 104

6 贵金属的富集 105

6.1 概述 105

6.2 羰基法精炼镍和贵金属的富集 105

6.2.1 羰基法富集贵金属的方法设计 105

6.2.2 羰基合成条件 107

6.2.3 羰基法精炼镍过程中贵金属的富集 107

6.2.4 结论 109

6.3 羰基法精炼镍的过程中不同品位原料中贵金属行为 109

6.3.1 试验方法 110

6.3.2 含有贵金属原料的羰基合成 112

6.3.3 产物分析结果 116

6.3.4 结论 117

6.4 羰基法精炼镍富集贵金属的综合解析 118

6.4.1 活性原料的制取 118

6.4.2 羰基合成工艺条件选择 119

6.4.3 原料中镍与铁的羰基合成率及责金属富集 119

参考文献 119

7 羰基镍络合物的热分解 121

7.1 羰基镍络合物的分解反应机制 121

7.1.1 羰基金属络合物的热分解 121

7.1.2 羰基镍络合物热分解的速度 122

7.2 羰基镍络合物的分解反应是一级反应 122

7.3 羰基镍络合物合成及热分解的平衡常数 123

7.4 羰基镍络合物分解的气相结晶过程 124

7.4.1 羰基金属络合物的分解气相结晶机制 124

7.4.2 羰基金属络合物热分解气相结晶的影响因素 127

7.4.3 羰基金属粉末的形成 129

7.5 羰基金属络合物的分解方式 131

7.5.1 羰基金属络合物在气体介质空间中自由热分解 131

7.5.2 羰基金属络合物在真空中热分解 134

7.5.3 常压状态下羰基金属络合物在固体表面上的热分解 135

7.5.4 羰基金属络合物在液体中的热分解 136

7.5.5 羰基金属络合物在外场能作用下的热分解 137

7.5.6 羰基金属络合物的混合热分解 137

7.5.7 羰基金属络合物热分解时添加物 137

7.6 利用羰基金属络合物热分解制备金属粉末的方法 138

参考文献 138

8 羰基法精炼镍的产品 140

8.1 概述 140

8.2 加拿大INCO国际镍公司产品 141

8.2.1 INCO产品 141

8.2.2 INCO国际镍公司电池用羰基镍粉末 141

8.2.3 泡沫镍 143

8.2.4 加拿大INCO国际镍公司生产的镍丸 146

8.3 加拿大CVMR（Chemical Vapor Metal Refining Inc.）公司的产品 147

8.3.1 加拿大CVMR的技术及金属制品服务于各行各业 147

8.3.2 制取复合金属或合金 148

8.3.3 生产各种金属粉末 148

8.3.4 CVMR？工艺生产各种形式和形态的产品 148

8.4 俄罗斯羰基镍制品及应用 150

8.4.1 镍丸 150

8.4.2 特殊羰基镍粉末 150

8.4.3 羰基钢的制造 151

8.4.4 羰基镍合金制造 152

8.4.5 羰基镍粉末制取致密镍带材 153

8.4.6 羰基镍粉末制造棒材和板材 153

8.4.7 羰基镍粉末制造电池材料 153

8.4.8 功能金属薄膜及涂层的制取 153

8.4.9 其他产品 157

8.5 中国羰基法精炼镍制品及应用 157

8.5.1 钢铁研究总院羰基法精炼镍的产品研究及开发应用 157

8.5.2 冶金工业部654厂羰基镍粉末产品及应用 160

8.5.3 金川集团股份有限公司羰基镍粉末的开发生产 164

8.5.4 吉林吉恩镍业公司生产的微米级羰基镍粉末 165

8.6 产品的检测 166

8.6.1 产品检测项目 166

8.6.2 分析方法及仪器 167

8.7 产品的包装贮存及运输 169

参考文献 169

9 一氧化碳及辅助气体 170

9.1 羰基法精炼镍工艺中所用的气体原料 170

9.1.1 羰基法精炼镍工艺中所需要的气体原料 170

9.1.2 羰基法精炼镍工艺中所用的辅助气体 171

9.2 羰基法精炼镍工艺中CO气体的技术要求 172

9.2.1 CO气体的技术要求 172

9.2.2 安全要求 173

9.3 甲酸热分解法制备一氧化碳气体 173

9.3.1 甲酸热分解的条件 173

9.3.2 甲酸热分解法制备一氧化碳气体的工艺流程 173

9.3.3 评价 174

9.4 木炭电弧炉法制备一氧化碳气体 174

9.4.1 制备一氧化碳气体 174

9.4.2 原料的准备 174

9.4.3 木炭电弧炉法制备一氧化碳气体的工艺流程 175

9.4.4 木炭电弧炉法制备一氧化碳气体的操作 175

9.4.5 木炭电弧炉法制备一氧化碳气体的主要影响因素 176

9.4.6 电弧炉 177

9.5 石油焦氧化还原反应制备一氧化碳气体 178

9.6 焦炭富氧造气法制备一氧化碳气体 178

9.7 甲醇裂解法制备一氧化碳气体 178

参考文献 179

10 羰基法精炼镍的工厂安全生产及环保 180

10.1 概述 180

10.1.1 羰基法精炼镍工艺流程具有高度危险性 180

10.1.2 防患于未然 180

10.1.3 事故的扑救措施 181

10.1.4 人员防护 181

10.2 羰基法精炼镍车间有害物来源及种类 181

10.2.1 羰基法精炼镍精炼车间的有害物质来源 181

10.2.2 羰基法精炼镍精炼车间主要有害物质的物理化学性质及毒性 182

10.2.3 羰基法精炼镍精炼车间有害物质的安全标准 186

10.3 羰基法精炼镍车间的安全保障措施 188

10.3.1 工艺流程合理设计 188

10.3.2 设备设计 189

10.3.3 高压设备制造及安装 189

10.3.4 建筑要求 189

10.3.5 监测系统 190

10.3.6 个人防护设备 190

10.3.7 紧急事故处理 190

10.3.8 控制仪表 191

10.3.9 检修规程 191

10.3.10 操作规程 191

10.3.11 尾气处理 191

10.3.12 生产厂区严禁烟火 191

10.4 羰基法精炼镍（铁）车间的通风设置 191

10.4.1 通风设置是羰基法精炼镍精炼车间安全的最重要保障 191

10.4.2 国内外羰基法精炼镍精炼厂的通风现状及要求 192

10.4.3 羰基法精炼镍精炼车间通风设计的依据 194

10.4.4 羰基法精炼镍精炼车间需要解决的几个问题 194

10.4.5 防毒物泄漏和解毒装置 196

10.4.6 防火防爆措施 197

10.5 安全培训大纲 197

10.6 四羰基镍络合物急性中毒及治疗 198

参考文献 200