金川グループ株式会社

金川グループ株式会社

大規模ニッケル電解採取プロジェクト向けチタン陰極溶液

業界：湿式冶金 – ニッケル電解採取

位置：東南アジア

解決：チタンカソード＋ニッケルアノード一体型システム

応用：高電流連続ニッケル電解採取操業

課題：従来の陰極が生産を阻害する場合

大規模なニッケル湿式製錬プラントにおいて、電解採取（EW）工程は、製品の純度と全体的な回収率を決定する上で、最終段階かつ最も重要な工程です。しかしながら、多くの事業者は依然として従来型のステンレス鋼製陰極に頼っており、この方法は高電流・長時間サイクルの工業条件下ではますます困難になっています。

宝吉特殊鋼チタン工業有限公司の主要顧客である、高生産性のニッケル電子溶接工場を運営する企業は、以下の3つの課題に繰り返し直面していた。

• 陰極板の変形：高電流密度と酸性電解液に長時間さらされると、ステンレス鋼製の陰極が歪み、電流分布の不均一や短絡を引き起こした。
• 導電率の低下：表面の不動態化と腐食により、時間の経過とともに接触抵抗が増加し、実効電流効率が低下します。
• 頻繁な交換：機械的な損傷や化学的劣化により、陰極を毎月交換する必要が生じ、メンテナンスコストの増加や予期せぬダウンタイムにつながった。

これらの問題はニッケルの回収率を低下させただけでなく、最適化されたはずの湿式冶金工程において操業上のボトルネックを生み出した。

解決策：安定性と効率性を追求した設計

これらの課題に対処するため、当社は電極アップグレードソリューションを包括的に提供しました。 チタンカソードとペアになった 高純度ニッケル陽極特に、過酷な電気分解環境向けに設計されています。

ソリューションの主な特徴：

• 精密加工されたチタンカソード：熱的および電気化学的ストレス下でも優れた寸法安定性を発揮し、長時間の使用サイクルでも反りを解消します。
• 優れた電気伝導性：最適化された表面処理により不動態化が最小限に抑えられ、キャンペーン全体を通して安定した電流伝送が確保されます。
• 耐腐食性ニッケル陽極：硫酸塩系電解液のような過酷な環境下でも安定した陽極電位を維持できるように設計されています。
• モジュール式で、素早く設置できる設計：標準化された寸法により、プロセスの中断なしに既存のEWセルへのシームレスな統合が可能になった。

このチタン・ニッケル電極システムは、工場の湿式プロセス改善計画の一環として、複数のEWタンクに導入された。

結果：生産性と信頼性の測定可能な向上

新システムは運用開始後最初の四半期で、明確かつ定量化可能な改善効果を示した。

• 電流効率の向上：安定した導電率と均一な電流分布により、電荷利用効率が向上し、めっき効率が直接的に向上した。
• ニッケル回収率の向上：短絡の減少と金属析出の完全性の向上により、電解液からの全体的な回収率が向上した。
• ダウンタイムの大幅な削減：陰極交換頻度が大幅に低下し、サービス間隔が延長され、手間のかかるメンテナンス作業が最小限に抑えられた。
• 運用コスト（OPEX）の削減：交換回数の減少、スクラップの削減、エネルギー効率の向上により、ニッケル生産量1トンあたりのコスト削減が測定可能な形で実現した。

工場管理者らは、セル操業がより円滑になり、生産中断が減少し、月間生産目標達成への自信が高まったと報告した。

チタン陰極を使用する理由とは？

現代のニッケル電解採取において、陰極の性能はプラントの信頼性を左右する。従来の材料と比較して、チタンは以下の利点を提供する。

• 素晴らしい 機械的強度対重量比
• 並外れた 耐食性酸性媒体中
• 長期 寸法安定性
• 自動剥離システムとの互換性

ニッケル陽極と組み合わせることで、今日の大規模な湿式冶金操業に適した、バランスの取れた高性能電極システムが実現します。

結論

本プロジェクトは、チタン陰極とニッケル陽極への切り替えという、的を絞った材料改良によって、電解採取における長年の課題を解決し、生産性を向上させることができることを実証しています。安定した操業、高い回収率、そして低いライフサイクルコストを目指すニッケル生産者にとって、チタン系電極システムは、実績があり、将来を見据えた選択肢となります。

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