镍是新能源汽车动力电池、不锈钢以及高温合金的重要基础原料。从红土镍矿或硫化镍矿中提取金属镍,湿法冶炼的关键工序之一是电积。
然而,传统电积过程中,车间内硫酸雾浓度居高不下、刺激性气味明显,腐蚀厂房设备、工人皮肤与呼吸系统。浙江省“十五五”规划明确提出推动规上工业企业绿色化改造全覆盖,此类高污染、高能耗、高职业危害的车间,正是改造攻坚的重点。
在杭州建德洋溪街道,杭州三耐环保科技股份有限公司(以下简称“三耐环保”)自主研发的“阳极套袋法镍电积技术”,正成为传统电积车间绿色化改造的一条关键路径。
这项技术到底怎么改变传统车间?又是如何实现突破的?未来前景如何?带着这些问题,近日潮新闻采访了三耐环保研发负责人叶栋。

三耐环保工程技术研究中心。受访者供图
源头“收”雾:车间从“白蒙蒙”到“清爽态”
“传统电积车间,一进门就是刺鼻的酸味,眼睛发涩、喉咙发紧。”叶栋告诉记者,在酸雾浓重的时段,整个厂房白蒙蒙一片、能见度下降,工人必须从头到脚裹紧防护装备才敢进入。其根源在于:电积镍生产时,不溶阳极析出氧气,当氧气气泡到电解液液面时,会发生炸裂,带出含镍含硫酸的电解液,从而形成酸雾。
阳极套袋法镍电积技术到底做了什么?说得通俗点,就是给电解槽的阳极部分套上一层“袋子”,再配套一套密闭式抽风系统——酸雾还没来得及飘到车间,就从源头被“吸”走了。
新技术应用后,车间酸雾浓度大幅降低,槽面一米以上实测酸雾低于1mg/m³,远低于《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)中45mg/m³的限值,从根本上解决了车间酸雾低空污染难题,让长期困扰镍钴湿法冶金的酸雾治理与职业健康难题得到了有效解决。

阳极套袋法三耐镍电积装备运行场景。受访者供图
该技术首个实现产业化的项目,是广西中伟新材料股份有限公司年产1.25万吨电积镍生产线,于2023年5月建成投产,也是全球首套采用阳极套袋法镍电积技术的生产线。
“从投产之日起,三耐团队就以高标准护航运行,对这套新工艺的运行细节反复打磨、精益求精。”叶栋介绍,如今一线工人防护装备大幅简化,日常巡检依托数字化看板与在线监测,人员在现场的角色更接近于“看护”而非“扛酸”。三年来,三耐环保的技术团队持续为项目提供运行支撑与优化保障。

叶栋在中伟项目现场。受访者供图
工程化跨越:万吨级产线,攻关十余年
操作工“变轻松”的背后,是三耐环保历时十余年的持续攻关与厚积薄发。
“阳极套袋法的原理清晰,真正的突破与价值在工程放大。”叶栋解释,早在十余年前,三耐研发团队便在实验室验证了技术原理的可行性。然而,从实验室走向万吨级连续生产线,横亘着无数工程难题:极板间液位的微小波动、套袋长期运行中的黏附、酸雾抽净率的稳定保障……面对这些百吨级放大至万吨级必然遭遇的“拦路虎”,团队只能逐一反复试错、系统攻克,最终将这些工程细节稳稳把控在手中。
自2012年承担国家863计划课题《新型镍钴电解槽及酸雾治理技术》起,十余年间,三耐环保始终聚焦镍电积行业“酸雾重、产能低、能耗高”三大痛点持续攻关。
科研突破源于持续深耕。“客户在现场提出的每一个真实需求,都牵引我们一项一项优化迭代。”叶栋举例:针对隔膜袋粘板情况,团队优化了隔膜框的结构与尺寸;针对框体结构稳定性,改用阳极框一体注塑成型工艺;针对酸雾抽吸处理,每件阳极框形成独立密闭组件,源头控制酸雾,匹配多级抽吸与气液分离系统,微负压控制。正是这样一轮轮工程迭代,才换来2023年广西中伟一期项目全球首套产业化落地。
值得一提的是,项目落地仅数月,该技术便通过中国有色金属工业协会的科技成果评价,结论为“整体技术达到国际领先水平”,并被命名为“三耐法镍电积技术”。此后又相继入选《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录》《国家卫生健康委职业病危害工程防护先进适宜技术装备目录》,并获评浙江省首台(套)装备、浙江制造精品等——一项源自县域企业的工艺创新,接连进入国家级与省级权威推广目录。

科技成果评价报告。受访者供图

《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录》。受访者供图

《国家卫生健康委职业病危害工程防护先进适宜技术装备目录》。受访者供图
市场敲门:从“被动改造”到“主动选型”
谈及前景,叶栋表示,近一两年主动上门寻求绿色化改造的客户明显增多。“一方面是国家‘双碳’目标与浙江绿色化改造政策的双重驱动,绿色转型已成行业共识;另一方面,我们已有稳定运行的万吨级现场和第三方‘国际领先’的权威评价,客户可以放心选用、稳健落地。”
客户用得安心、选得放心,底气来自产线上的真实数据。广西中伟年产1.25万吨电积镍项目已稳定运行3年,实际产能达到1.5万吨/年,超出设计值约20%。同等万吨级产能的镍电积车间,采用三耐环保这套技术后,操作人员可由约100人降至约50人;释放出的人力可转向设备巡检、数据监控与运维等更高价值岗位,推动车间从劳动密集型向少人化、智能化运行转变。
这套技术的价值,远不止于把酸雾“收”走。真正让企业主动上门的,是环境与健康改善的同时,产能提升、人工下降、本质安全增强。从行业意义看,它回应了镍钴湿法冶金长期面临的酸雾治理与职业健康难题,为“绿色化改造全覆盖”提供了可复制的样本;从企业价值看,正如叶栋所言,“绿色冶金不是增加成本,而是增强自身竞争力。”
如今,从建德出发的这项阳极套袋法镍电积技术,正沿着“绿色化改造全覆盖”的政策方向,向更多镍钴冶炼企业辐射。
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