ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

ПОЛУЧЕНИЕ ИСКУССТВЕННОЙ ОКИСИ ЖЕЛЕЗА ХИМИЧЕСКИМ ПУТЕМ

Активная масса отрицательного электрода железоникелевых ще­лочных аккумуляторов раньше изготовлялась исключительно из искусственной окиси железа. Последнюю, в свою очередь, получа­ли из сульфата железа. По этой причине за ней сохранилось про­изводственное название —сульфатная окись железа.

В связи с переходом на массы, получаемые из обогащенной руды, т. е. из естественной окиси железа, применение искусствен­ной окиси железа в аккумуляторной промышленности заметно уменьшилось. В настоящее время эта окись железа применяется как добавка к массе, получаемой из обогащенной криворожской руды, улучшающая брикетирование активной массы в процессе прессования брикета при производстве ламелей (см. гл. XVI и рис. 169).

Получение искусственной окиси железа из сульфата железа начинается с приготовления водного раствора сульфата. Для этого сульфат железа растворяют в воде, подогретой до 55—65° С. Ука­занный раствор после фильтрации на рамочном фильтр-прессе дол­жен иметь плотность не ниже 1,38 г/см3.

Следующая операция — кристаллизация сульфата железа из горячего раствора. Она производится в баке-кристаллизаторе пу­тем постепенного снижения температуры раствора до 17—23° С. Охлаждение раствора в кристаллизаторе производится холодной водой, циркулирующей в рубашке кристаллизатора. Раствор вмес­
те с кристалликами сульфата железа переводят в бак с ложным дном, покрытым фильтрующей тканью. После этого приступают к центрифугированию кристаллов, цель которого—окончательно от­делить кристаллы сульфата железа от маточного раствора.

Отжатые кристаллы поступают в печь для прокаливания, а ма­точный раствор после разбавления используют при растворении железного купороса.

Перекристаллизованное из железного купороса сернокислое же­лезо подвергают прокаливанию, которое производят во вращаю­щихся барабанах при 700—800°С. При прокаливании продукта выделяется вредный сернистый газ. Полученный после прокалива­ния продукт состоит из окиси железа, в которой содержится от 3 до 12% сульфат-ионов. Отмывку окиси железа от сульфат-иона производят в центрифугах или баках. Отмывку осуществляют хи­мически очищенной проточной водой, нагретой до 70° С, и продол­жают до тех пор, пока содержание сульфат-иона в вытекающей воде не уменьшится до 0,3%.

Отмытая от сульфат-иона окись железа поступает на сушку, которую производят продуктами сгорания газа в печах непрерыв­ного действия. Температура газов при входе должна равняться 300—600° С, а при выходе не должна быть ниже 60° С.

Высушенную окись железа размалывают на дисмембраторной мельнице, снабженной ситом с ячейками размером 1,0X1,0 мм, и передают на восстановление. Дисмембраторная мельница состоит из цилиндрического ротора и статора (часть станины), снабженных выступами, расположенными по окружности. При быстром враще­нии ротора материал, попадая в зазор между ротором и статором, размалывается подвижными выступами.

Описанный здесь метод получения искусственной окиси железа в последнее время заменен так называемым гидратным методом, в основе которого лежит процесс осаждения гидрата окиси железа взаимодействием растворов сульфата железа и щелочи. Получен­ная при этом гидроокись железа после прокаливания, отмывки, сушки и размола подвергается восстановлению. Гидратный метод в настоящее время находит повсеместное применение как менее вредный по сравнению с сульфатным. Рассмотрим этот метод более подробно.

Получение искусственной окиси железа по гидратному методу начинается с приготовления растворов сульфата железа и щелочи.

В бак-растворитель емкостью 2,5 м3 заливают химически очи­щенную воду, подогревают ее острым паром, включают мешалку и шнек и грейфером загружают железный купорос. Растворение производят при непрерывном перемешивании и подогреве раствора паром до температуры 60—65° С. В бак с раствором железного купороса добавляется 20—25 кг хлористого аммония или 29—33 кг сульфата аммония для обеспечения необходимого значения рН - раствора.

Плотность раствора доводят до 1,25—1,26 г/см3 (при темпера­туре 60—65°С). Содержание железа в растворе должно быть 105— 115 г/л. Полученный горячий раствор фильтруется на рамном фильтре с двойными салфетками из бельтинга или свансбоя (фильтровальной хлопчатобумажной ткани) для удаления механи­ческих примесей и переводится в бак-сборник; по мере надобности оттуда раствор перекачивают в мерный бак.

Отдельно готовят раствор щелочи, плотность которого должна быть 1,20—1,21 г/см3, что соответствует концентрации щелочи 215—225 г/л. Готовый раствор перекачивают в бак-мерник.

Для осаждения гидрата окиси железа служат баки-реакторы из нержавеющей стали с емкостью 8,5—17 м3, обогреваемые паром и снабженные мешалками и аэролифтами.

Раствор железного купороса подают в бак-мерник, нагревают его острым паром до 90° С, после чего перекачивают в бак-реак­тор. После включения механической мешалки, подачи воздуха в аэролифты и включения острого пара в реактор из бака-мерника подается также раствор едкого натра из расчета 2185±75 л в реак­тор емкостью 8,5 м3.

По окончании заливки щелочи, которая длится не менее часа, раствор продолжают интенсивно перемешивать еще несколько ча­сов при одновременной подаче острого пара и воздуха. При этом происходит окисление железа. По окончании окисления прекраща­ют подачу воздуха и пара, включают мешалку, после чего пульпу гидрата окиси железа перекачивают в бак-сборник.

Далее пульпа гидрата железа подвергается фильтрованию на фильтр-прессах высокого давления—около ЮЮкПа— (10кгс/см2), причем давление вначале составляет 202—303 кПа (2—3 кгс/см2), а через 30—40 мин оно повышается до 404—505 кПа (4—5 кгс/см2). Дальнейшее фильтрование производится под этим давлением.

Отфильтрованный гидрат железа поступает на прокаливание. Прокаливание производят во вращающихся барабанах, обогревае­мых газовыми горелками. Подача газа и гидрата в печь осущест­вляется по принципу противотока. Операцию сушки и прокалива­ния гидрата проводят в разных зонах печи; температура печи в зоне сушки составляет 300—450° С, а в зоне прокаливания 800— 810° С. Температуру печи регулируют изменением скорости подачи газа, поступающего в печь вместе с воздухом. Прокаленная окись железа поступает к дентрифугам для отмывки от вредных приме­сей. Отмывку производят химически очищенной водой, подогретой до 70° С.

Конец отмывки определяют по окрашиванию пробы промывной воды при приливании 1—2 капель фенолфталеина.

Отмытая окись железа направляется на сушку во вращающих­ся печах. Сушку производят при температуре 450—600° С. Окись железа, собирающуюся в холодной зоне печи в течение смены, вы­гружают и снова направляют на сушку в смеси с сырой окисью железа. Окись железа после сушки подвергают размолу и упа­ковке. Размол окиси железа производят на вальцах (зазор между вальцами не более 1 мм) или дисмембраторной мельнице. Дисмем- браторная мельница должна быть снабжена ситом с отверстиями диаметром 1,5—3,0 мм. Размолотую окись железа собирают в кк>- бель или барабан вместимостью 80—100 кг и взвешивают.

От каждой партии (за смену) размолотой окиси железа отби­рают среднюю пробу для проверки на соответствие ее техническим требованиям. Если окись железа не удовлетворяет техническим требованиям, то отбирают повторную пробу. В случае, если повтор­ная проба окажется неудовлетворительной, допускается корректи­ровка данной партии окиси железа смешением ее с другой парти­ей, химический состав которой отвечает техническим требованиям.

Готовая окись железа по своему химическому составу должна отвечать следующим требованиям: железа не менее 69%, марганца (к железу) не более 0,032%.

Перед упаковкой окись железа должна быть просеяна через сито с размером ячейки 10x10 мм для удаления комков. Упаковку производят в бумажные мешки по 40 кг.

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

Как правильно выбрать аккумулятор

В современном мире существует огромное количество техники, важными элементами которой являются аккумуляторы. Рано или поздно без них выходят из строя все приборы и теряют свои функциональные возможности. Сульфатация пластин – …

Самые надёжные аккумуляторы Mutlu AGM

Самые надёжные аккумуляторы Mutlu AGM. На сайте АЕТ представлены аккумуляторы Mutlu AGM нескольких ёмкостей, чтобы клиент мог подобрать необходимый размер, для установки на свой автомобиль.

Отличительные особенности аккумуляторов Inci Aku: FormulA и SuprA

Две самые востребованные серии автомобильных стартерных аккумуляторов для легковых и грузовых коммерческих автомобилей турецкого производителя Inci Aku пользуются неизменной популярностью у водителей, которые привыкли видеть у себя под капотом высокое …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.