Способ извлечения никеля

 

Изобретение относится к области очистки водных растворов от никеля и позволяет унростить способ при сбхранении высокой степени очистки. Способ извлечения никеля из сернокислых растворов, содержащих 0,001 -1,0 г/л никеля, заключается в электрохимической обработке в мембранном электролизере с катионообменкой мембраной при циркуляции исходного раствора через катодную камеру со скоростью 1-20 M VM ч, причем анодную камеру заполняют раствором серной кислоты и сернокислой соли щелочного металла в молярном соотношении (1,5-6,0) : 1 при плотности тока 500-2500 А/м1 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК сю 4 С 02 F 1 46 С 25 С 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3893185/31-26 (22) 25.04.85 (46) 15.05.88. Бюл. № 18 (71) Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР (72) В. Н. Бушков, В. К. Варенцов и В. E. Матвеев (53) 661.87.4 (088.8) (56) Патент Японии № 56 — 192612, кл. С 25 D21/14,,03.06.83. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НИКЕЛЯ (57) Изобретение относится к области очистки водных растворов от никеля и

SU,» 1395588 А1 позволяет упростить способ при сохранении высокой степени очистки. Способ извлечения никеля из сернокислых растворов, содержащих 0,001 — 1,0 г/л никеля, заключается

B электрохимической обработке в мембранном электролизере с катионообменной мембраной при циркуляции исходного раствора через катодную камеру со скоростью

1 — 20 м /м ч, причем анодную камеру заполняют раствором серной кислоты и сернокислой соли щелочного металла в молярном соотношении (1,5 — 6,0): 1 при плотности тока 500 — 2500 А/м . 1 табл.

1395588

Изобретение относится к очистке водных растворов различных производств от никеля.

Цель изобретения — упрощение способа при сохранении высокой степени очистки.

Пример. Промывные воды, образовавшиеся после промывки обрабатываемых деталей от электролита никелирования следующего состава, г/л: NiSO, 7Н О 300;

NiCl., 6Н, О 60; бутиндиол 0,1, Н ВО 40; формалин 0,3, рН 4,5 — 5,5 и содержащие

250 мг/л никеля, непрерывно подают в электролизер с разделенными катионообменной мембраной катодным и анодным пространствами. Электроосаждение никеля производят на катоды из углеграфитовых волокнистых материалов. Процесс извлечения никеля организован таким образом, что весь никель, вносимый в промывную ванну с электролитом никелирования поверхностью обрабатываемых деталей извлекают в электролизере за период между промывками двух последовательных партий деталей и таким образом в промывнои ванне поддерживают постоянную концентрацию никеля на уровне 250 мл/л. При этом степень извлечения никеля, уносимого из ванны никелирования в промывную ванну, составляет 99,6Я. С помощью анолита, состоящего из серийной кислоты и сернокислого натрия в молярном соотношении 4:1, поддерживают рН перерабатываемых промывных вод на уровне 5,5. Электролиз ведут при плотности тока 750 А/м и скорости протока промывной воды через электролизер

6 м /м . ч. Материал катода — мтилон.

Анод — платинированный титан Для разделения катодного и анодного пространств использована катионообменная мембрана

МК вЂ” 40. Затраты электроэнергии на извлечение 1 кг никеля составляет 24,1 кВт. ч.

Другие примеры осуществления процесса представлены в таблице.

Упрощение способа достигается за счет устранения многостадийности, поскольку извлечение никеля по предлагаемому способу осуществляется в одну стадию. Помимо этого предлагаемый способ практически не требует использования реагентов, тогда как по известному способу характерно использование большого количества реагентов (ионообменной смолы, кислоты и воды) .

Электролиз никельсодержащих промывных вод ведут при плотностях тока 500—

2500 А/м . При плотности тока менее

500 А/м никель не извлекается, при плотности тока более 2500 А/м процесс становится экономически невыгодным из-за большого расхода электроэнергии.

Формула изобретения

10 l5

Промывные воды прокачив ают через электролизер со скоростью 1 — 20 и /м ч.

При скорости протока меньше 1 мз/м ч, никель извлекается с низкой скоростью и накапливается в промывных водах. Увеличение скорости протока больше 20 мз/м ч. является нерентабельным, так как не приводит к уменьшению концентрации никеля в промывных водах, но ведет к увеличению расхода электроэнергии на перекачивание (циркуляцию) промывной воды.

В способе необходимое значение рН поддерживают с помощью анолита, состоящего из раствора серной кислоты и сернокислой соли щелочного металла, взятых в молярном соотношении (1,5+6,0):1, при концентрации серной кислоты 1 моль/л. Серная кислота и сернокислые соли щелочных металлов не являются буферными веществами.

В предлагаемом способе никель извлекают непосредственно из промывных вод, направляемых в электролизер, т. е. процесс осуществляется в одну стадию и непрерывно. Этим достигается и упрощение процесса. Получают никель в компактном виде, пригодном для повторного использования, например в качестве растворимых анодов в ванне никелирования, что не требует дополнительных затрат. Реагенты используются в незначительных количествах только для приготовления анолита. Предлагаемый способ характеризуется компактностью оборудования и сокращением произведенных площадей, необходимых для его размещения. Кроме того, данный способ сокращает ущерб, наносимый окружающей среде сточными водами, содержащим ионы никеля.

Способ извлечения никеля из сернокислых растворов, содержащих 0,001—

1,0 /л никеля, включаюший электрохимическую обработку, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа при сохранении высокой степени очистки, электрохимическую обработку ведут при плотности тока в 500 — 2500 А/м в электролизере с катионообменной мембраной при циркуляции исходного раствора через катодную камеру со скоростью 1 — 20 м /м . ° ч, причем анодную камеру заполняют раствором серной кислоты и сернокислой соли щелочного металла в молярном соотношении (1,5 — 6,0): 1.

1395588

Соотношение молярСтепень Затраты электизвлече- роэнергии на

Концент- ПлотХарактеристика процесса ность рация никеля в ния ни келя, Е ных концентраций тока, A/м2 извлечение

1 кг никеля, кВт.ч. растворе,мг/л

5:1

Никель практически не извлекается

84,3

70,4

99,6

24,1

24,8

99,5

21,3

87,7

Электрод работает не эффективно,так как забивается металлом

Никель не извле5:1 кается

99,7

10,8

27,8

99,8

101,2

123, 7

99,9

99,9

Затраты на извлечение никеля больше его стоимости

Никель не извле30,5 750 0,5

30,5 750 1,0

30,5 750 12,0

30,5 750 20,0

30,5 750 25,0

30,5 750 6,0

5:1 кается

20,4

5:1

97,6

17,0

99,8

16,9

99,8

5:1

99,8

30,9

5:1

8.: 1

На катоде преимущественно выделяется водород

24,8

6:1

30,5 750

30,5 750

30,5 750

6,0

96,5

23,3

6,0 1,5:1

99,7

6,0

В растворе выпадает гидроксид никеля

Такие результаты получены при исполь- рубидий, цезий, франций) эксперименты не зовании в анолите вместо сернокислого нат- 50 проводились из-за их дефицитности и дорорня сернокислого калия. С сернокислыми со- говизны. лями других щелочных металлов (литий, Составитель О. Зобнин

Редактор И. Сегляник Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ !964/22 Тираж 854 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0,1 750

1,0 750

250 750

355 750

1000 750

1000 750

30,5 200

30,5 500

30,5 1000

30,5 2500

30,5 3000

Скорость циркуляции раствора, М3 /M2

5:1

5:1

5:1

5:1

5:1.

5:1

5:1

5:1

5:1