Способ электролитического рафинирования никеля

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к рафинированию анодного никеля в сульфатхлоридньк растворах. Цель изобретения - улучшение санитарно-гигиенических условий труда и повышение качества электролитного никеля. Электролитическое рафинирование никеля осуществляют в сульфат-хлоридных растворах , содержащих 30 - 60 г/л ионов хлора, и перед подачей очищенного электролита в катодное пространство в него вводят алкилсульфаты натрия с длиной углеводородного радикала 10 - 18 атомов углерода в количестве 5-70 г/л раствора. 1 табл.

сооз сонетсних социАлист несни

РЕСПУБЛИК (S>)S С 25 С 1/08

ГОсудАРстВенный нОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4682702/02 (22) 19.04.89 (46) 15.06. 91. Бюл.. Н - 22 (71) Государственный проектный и научно-исследовательский институт

"Гипроникель" (72) В.Н.Андрущенко, Л.В.Дегтярева, О.Б.Волкова, Н.Н.Цмакалова, О.И.1йконин и В.Н.Иванов (53) 669.244(088.8) (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО

РАФИНИРОВАНИЯ НИКЕЛЯ (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к рафинироИзобретение относится к цветной металлургии, в частности, к рафинированию анодного никеля в сульфатхлоридных растворах.

Цель изобретения — улучшение санитарно-гигиенических условий труда и повышение качества электролитного никеля.

Пример 1 (предлагаемый) .

Электролитичес кое рафин иров ание в едут в сульфат-хлоридном растворе в ячейках промышленной ванны при плотности тока 300 A/ì2. В очищенный электролит, содержащий 30 - 60 г/л ионов хлора, перед подачей в катодное пространство вводят алкилсульфат натрия с длиной углеводородного радикала 7 — 9, 10 — 18 и 19 — 24 атомов углерода в количестве 5 мг на

1 л электролита. В процессе электролиза проводят оценку снижения выделения аэрозолей никелевых соединений

„,Я0„„1б5б011 А 1

2 ванию анодного никеля в сульфатхлоридных растворах. Цель изобретения — улучшение санитарно-гигиенических условий труда и повышение качества электролитного никеля. Электролитическое рафинирование никеля осуществляют в сульфат-хлоридных растворах, содержащих 30 — 60 г/л ионов хлора, и перед подачей очищенного электролита в катодное пространство в него вводят алкилсульфаты натрия с длиной углеводородного радикала 10—

18 атомов углерода в количестве

5 — 70 г/л раствора. 1 табл. в атмосферу цеха в присутствии поверхностно-активной добавки — алкилсульфатов натрия (С„Н „ ОБО Ма). Для этого катодное пространство электролизерных ячеек укрывают коробами из полипропилена с герметизацией зазо- О с ров. Из-под коробки отсасывают загряз- Qf ненный воздух, который анализируют О на содержание никеля. В. процессе С) электролиза определяют также качест- д во получаемого металла, содержание в нем углерода и железа, выход брака катодов по нитевидным дендритам.

В таблице приведены данные влияния добавки алкилсульфатов натрия в като- лит на качество выделяющихся аэрозолей в атмосферу цеха и качество ме- д, талла.

Выход брака катодного никеля при другом содержании хлор-иона составляет:

1656011

Содержание хлориона, г/л 20 30 70

Выход брака като) ного никеля р 7 3 45 10

Как следует из данных таблицы, введение в электролит перед подачей его в катодное пространство алкипсульфатов натрия с числом атомов углерода 10 — 18 в количестве 5 мг/л позволяет получать при плотности тока 300 А/м электролитный никель без нитевидных дендритов, содержаший углерод и железо в соответствии с требованиями ГОСТ к никелю высшего качества (7). Кроме того, определяют, что содержание никеля в пробе воздуха над катодным пространством электролизной ванны в присутствии указанной добавки в 5,8 раза меньше, чем при рафинировании никеля без введения поверхностно-активного вещества.

Введение в электролит перед подачей в катодное пространство алкил- 25 сульфата натрия с числом атомов углерода 10 (С - С ) в количестве 5 мл/л снижает выделение аэрозолей никеля в

5,1 раза, но не снимает полностью нитевидного дендритообразования. выход брака 313.

При введении в электролит алкилсульфатов натрия с числом атомов углероца ) 1 8 (С - С 4) наблюдается

35 снижение поверхностно-активных свойств: выход брака катодов по нитевидным дендритам при концентрации добавки в электролите 5 мг/л составляет 3, 07, снижение концентрации 40 аэрозолей никеля — в 1, 9 раза.

Пример 2. Электролитическое рафинирование никеля ведут в сульфатхлоридном растворе, содержащем 30—

60 г/л ионов хлора, В очищенный электролит перед подачей его в катодное пространство вводят 70 мг/л алкилсульфатов натрия.

Остальные условия электролита такие же, как в примере 1.

Введение алкилсульфатов натрия с числом атомов углерода 10 — 18 в количестве 70 мг/л обеспечивает снижение выделения аэрозолей никелевых соединений в атмосферу в 7,5 раза и получение никеля высокого качества (без дендритов) в соответствии с требованиями ГОСТ на содержание углерода и железа.

При концен трации С„Н OSO> Na

2h+4 (где и = 10 — 18), большейр чем

70 мг/л, получают электролитный никель с повьш енным содержанием углерода, снижающим его качество, При введении алкилсульфатов натрия с числом атомов углерода (10 (С вЂ” С ) выделение аэрозолей

9 никеля снижается в 7 — 6 раз, но получают электролитный никель с повышенным содержанием углерода и железа, не соответствующий никелю высших марок (см. таблицу) .

Введение алкилсульфатов натрия с числом атомов 10 (С1, — С, ) в коли.честве 70 мг/л снижает выделение аэрозолей только в 2„" раза и не обеспечивает по углероду получение никеля высших марок.

П р и м e p 3 (известный). Электролитическое рафинирование никеля ведут 3 сульфат-хлоридном растворе, содержащем 30 — 60 г/и ионов хлора, при плотности тока 300 А/м без введения поверхностно-активных добавок в очищенный электролит.

Электролизная нанна оснащена рулонным укрытием. Для обслуживания ванны (загрузки основ, правки катодов,, выгрузки катодов) укрытие сворачивают, при этом вся поверхность ванны открывается.

Аэрозоли выделяются в атмосферу, отбирают пробку воздуха рабочей зоь ны. Концентрация аэрозолей никеля составляет 0,0430 мг, что в 7 раз больше, чем по предлагаемому способу.

Кроме того, при наличии шламовой взвеси в электролите получают катод"

В 1 ный никель с дефектами поверхностинитевидными дендритами, т.е. низкого качества.

Приведенные примеры показывают, что введение в процессе электроли- тического рафинирования в очищенный электролит, содержащий 30 — 60 г/л ионов хлора, перед подачей его в катодное пространство алкилсульфатов натрия с длиной радикала 10 — 18 атомов углерода в количестве 5 — 70 мг на 1 л электролита снижает выделение аэрозолей никеля в атмосферу в

7 раз и позволяет получить электролитный никель высокого качества. формула изобретения

Способ электролитического рафинирования никеля, включаюпрй электро5 165601 лиз сульфат-хлоридных растворов, со- . держащих 30 — 60 г/л ионов хлора, с разделением анодного и катодного пространств, очистку анолита от примесей и подачу очищенного электролита в катодное пространство, о т л и— чающий с я тем, что, с целью

1 6 улучшения санитарно- гигиенических условий труда и повышения качества электролитного никеля, в очищенный электррлит вводят алкилсульфаты натрия с длиной углеводородного радикала 10 — 18 атомов углерода в количестве 5 — 70 мг/л раствора.

Концентрация добавки алкилсульфатов, мг/л

Содержание в катодном никеле, мас.Ж

Количество аэрозолей никеля, выделившихся из катодной ячейки за

10 мин, мг

Выход брака катода, 7 от общей площади каНоДлина углеродной цепи мер углерода железа тода

0,0459

0,0203

0,0090

0,0063

0,0061

100, О

0,00

82,5

31,0

0,0

0,0

О, 0060

0,0060

0,0167

0,0

0,6

24,6

0,0067

0,0

0,0063

0,0062

0,0

0,0

О, 0061

0,0

О, 0059

0,0334

О, 009

О, 006

0,0

27,0

0,0235

0,0179

3,0

0,0

0, 006

О, 007

О, 004

0,010

16

17

18 19, 30

0 0163

0,0163

0,0162

О, 006

0,007

О, 007

0,0

О, 016

О, 020

О, 020

70

0,0

0,0

П р и м е ч а н и е. В таблице приведены данные, относящиеся к осуществлению способа электролитического рафинирования никеля в электролите, содержащем 60 г/л иона хлора, что соответствует максимуму нитевидного дендритообразования при его наЛичии (3).

Составитель Л. Рякина

Техред Л.Сердюкова Корректор M. Максимишинец

Редактор М. Петрова

Заказ 2031 Тираж 402 Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01

2 С вЂ” С

II

Il

6

11

С о С18

11

11

12

13

14 С1 -Ñ21

О, 004

О, 004

О, 004

О, 005

О, 005

0,012

О, 015

О, 004

О, 004

О, 004

О, 005.

0,010

О, 016

О, 004

О, 007

О, 006

0,010

О, 015

О, 017

О, 020

О, 020

0,006

0,005

О, 006

О, 007

О, 008