Электролит для осаждения никеля

 

1. ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ НИКЕЛЯ, содержащий сульфат никеля , хлорид никеля, сульфат натрия, борную кислоту и выравнивающую добавку, отличающийся тем, что, с цель.ю уменьшения содержания газовых примесей и углерода в осадке и снижения затрат на электролиз при обеспечении качественной поверхности катодного никеля, в качестве выравнивающей добавки он содержит хиноны при следующем соотнощении компонентов, г/л: Сульфат никеля 1 -184 Хлорид никеля55-146 Сульфат натрия 60-90 Борная кислота1-5 Хиноны0,02-0,10 2.Электролит по п. 1, отличающийся тем, что в качестве хинонов используют антрахинон или его производные. 3.Электролит по п. 2, отличающийся тем, что в качестве производных антрахинона используют 1,2-диоксиантрахинонализарин.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SUÄÄ 1167240 A ф р С 25 С 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 .Й(. »» ;, 4; »» »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3723704/22-02 (22) 06.01.84 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 (72) Л. В. Волков, Л. В. Дегтярева и Т. Б. Лобович (71) Государственный проектный и научноисследовательский институт «Гипроникель» (53) 669.243.826 (088.8) (56) Патент США № 3114687, кл. 204 — 112, 1961.

Авторское свидетельство СССР № 901362 кл. С 25 С 1/08, 1982. (54) (57) 1. ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ НИКЕЛЯ, содержащий сульфат никеля, хлорид никеля, сульфат натрия, борную кислоту и выравнивающую добавку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания газовых примесей и углерода в осадке и снижения затрат на электролиз при обеспечении качественной поверхности катодного никеля, в качестве выравнивающей добавки он содержит хиноны при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфат никеля 1 — 184

Хлорид никеля 55 — 146

Сульфат натрия 60 — 90

Борная кислота 1 — 5

Хи ноны 0,02 — 0,10

2. Электролит по п. 1, отличающийся тем, что в качестве хинонов используют антрахинон или его производные.

3. Электролит по п. 2, отличающийся тем, что в качестве производных антрахи нона используют 1,2-диоксиантрахинонализарин.

1167240

Из известного электролита

0,0080

0,0064

0,005

0,004

О, 0008

0,0006

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электроосаждению никеля из водных растворов.

Целью изобретения является уменьшение содержания газовых примесей и углерода в осадке и снижение затрат на электролиз при обеспечении качественной поверхности катодного никеля.

В табл. 1 приведены данные по содержанию газовых примесей и углерода в никеле, полученном из электролита, принятого в качестве прототипа и из электролита предлагаемого состава.

Предлагаемый электролит менее дорогостоящ из-за более низкой стоимости веществ-добавок. Кроме того, вследствие нетоксичности антрахинона (или ализарина) при его использовании исключаются затраты на создание безвредных условий труда, необходимые при применении электролита-прототипа.

При концентрации добавок в предлагаемом электролите менее 0,02 г/л эффект выравнивания поверхности незначительный и на поверхности образуются нитевидные дендриты. Концентрация более 0,10 г/л нецелесообразна из-за повышения затрат на вещества-добавки и увеличения содержания газовых примесей в металле.

Пр»меры осуществления осаждения ниI(ля Ii)) II использовании предложенного эл сктролита.

П ример (предложенный электролит) .

Электролитическое рафинирование никеля производят из раствора, содержашего, г/л: сульфат никеля 147, хлорид никеля 65, сульфат натрия 77, борную кислоту 5 и соответствующие выравнивающие добавки (см. табл. 2).

Электролиз ведут при плотности тока

300 А/м, циркуляции раствора 75 мл/А, температуре электролита 65 С в течение

50 ч. В качестве вещества, вызываюшего рост нитевидных дендритов, в электролит вводят 0,5 г/л шлама от растворения никелевых а нодов.

Табл. 2 иллюстрирует зависимость качества поверхности катодного никеля от концентрации выравнивающих добавок, предбтвращаюших образование дендритов.

Как следует из табл. 2, введение в электролит в качестве выравнивающей добавки антрахинона или ализарина в количестве

0,02 — 0,1 г/л обеспечивает получение катодного осадка без дендритов, отвечающего по качеству поверхности требованиям ГОСТ к никелю высших марок (HIV и Hl).

В табл. 3 показано влияние концентрации добавок на содержание углерода и газовых примесей в никеле.

Из табл. 3 следует, что введение в электролит выравнивающих добавок антрахинона или ализарина в количестве 0,02 — 0,10 г/л обеспечивает. получение катодного металла с низкой газонасыщенностью (в сравнении с прототипом см. табл. 1).

Пример 2. (предложенный электролит).

Электролиз проводят в электролите, содержащем, г/л: хлорид никеля 146, сульфат никеля 1, сульфат натрия 60, борную кислоту 1, антрахинон (или ализарин) 0,1. Остальные условия электролиза те же, что в примере 1 .

Получают осадки без дендритов, отвечаюшие требованиям ГОСТ к никелю высших марок.

20 Пример 8 (известный электролит).

Электролиз ведут в электролите, содержащем, г/л: сульфат никеля 147, хлорид никеля 65, сульфат натрия 77, борную кислоту 5, пиридин 0,1.

Условия электролиза такие же, как в примере 1.

Получают осадки без дендритов, но более напряженные и темные, содержащие большие количества газовых примесей и углерода (см. табл. 1).

Ниже приведены примеры использования предложенного электролита с точными граничными значениями всех составляющих компонентов.

В табл. 4 представлены примеры осуществления электролиза с электролитом предЗ5 ложенного состава с граничными и оптимальными значениями компонентов. Условия электролиза такие же, как в примере 1.

Как следует из табл. 4, введение в электролит, содержащий основные компоненты

4О в граничных условиях (NiSO 1 г/л и 184 г/л, Ni(gz 55 г/л и 146 г/л),выравниваюшей добавки ализарина (или антрахинона) в количестве 0,02 — 0,10 г/л обеспечивает устранение дендритов на поверхности металла и получение катодного никеля, отвечающего

45 по внешему виду требованиям ГОСТ к никелю высших марок.

Экономическая эффективность при использовании предложенного электролита состоит в удешевлении его и снижении затрат на охрану труда и вентиляцию.

Таблица 1

1167240

Продолжение таблицы 1 римесей, вес.7

Таблица2

Качество поверхности осадка (наличие г дендритов на см поверхности) в зависимости от концентрации добавок, г/л

Добавка

0,01 0,02

1005) 0,10

О О

10-20

3-10

Антрахинон

Ализарин

Таблица 3

Антрахинон,г/л О

0,02 0,0040

Оэ 05 Оэ 0042

О, 10 О, 0050

0 15 0 0058.

Ализарин, 0,02

0,0039

0 05 0,0038

0,10 0,0044

0 15 0,0047

Из предлагаемого электролита (при содержании добавок 0,05 г/л) 0,0072

0,0038

0,0042

0,0038

0,005

0,004

0,003

0,003

0,003

0,003

0,005

0,005

О, 003

0,003

О, 004

0,005

0,0010

0,0004

0,0005

0,0005

0,0005

0,0005

0,0006

0,0009

О, 0004

0,0004

0 0005

0,0006

1167240

Таблица 4

184

184

146

146

55

90

90

0,1

0,02

0,02

0,1

Качество осадка светлая, гладкая поверхность светлая, гладкая поверхность

Составитель В. Тимошков

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Недолуженко

Заказ 4392 29

NiS0 4.

NiC1

На SO< з з

Антрахинон

Ализарин

Дендриты отсутствуют, Дендриты отсутствуют