Способ регенерации никеля из отработанных растворов химического никелирования

 

Изобретение относится к регенерации никеля из отработанных растворов химического никелирования. Цель изобретения - повышение эффективности процесса. Способ включает циркуляцию раствора в межэлектродном пространстве со скоростью 0,025- 0,1 м/с при воздействии на него импульсными разрядами напряжением 0,5-1,2 кВ, частотой 0,5-2 Гц и энергией 0,5-1,1 Дж/ /дм3. Ведение процесса в проточном растворе при воздействии на него указанных импульсных разрядов позволяет не только повысить его эффективность в 10 раз, но и проводить процесс непрерывно в автоматическом режиме. 1 табл. а S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2!) 4492304/02 (22) 15.08.88 (46) 07.09.91. Бюл. № 33 (71) Кишиневское научно-производственное объединение технологии электробытового машиностроения (72) В. В. Ковалев, И. Я. Габова, О. В. Ковалева и М. В. Иванов (53) 621.794.48 (088.8) (56), Шалкаускас М. И. и др. О влиянии переменного тока на химическое осаждение никеля. — Труды AH Лит.ССР, сер. Б, 1987, т. 1 (158), с. 29 — 34.

Авторское свидетельство СССР № 120719, кл. С 23 G 1/36, 1958.

Изобретение относится к регенерации никеля из отработанных, растворов химического никелирования.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса.

Условия проведения способа представлены в таблице.

Как видно из таблицы, эффективность процесса регенерации по сравнению с известным способом увеличивается в 10 раз.

Процесс регенерации проводят в протоке раствора через трубопровод, в открытой зоне которого установлены точечные электроды для формирования импульсов высоковольтного разряда, сопровождающихся образованием кратковременной низкотемпературной плазмой в области разряда, ионизацией молекул и возникновением искрового сечения свечения, что создает условия для проявления электрогидравлического эффекта, определяемого комплексом физических явлений, таких как ударная волна, кавитация и другие.. Я0 1675407 А 1 (51) 5 С 25 D 21/16, С 23 G 1/36, С 23 С 18/16

2 (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ НИКЕЛЯ

ИЗ ОТРАБОТАННЫХ РАСТВОРОВ ХИМИ

ЧЕСКОГО НИКЕЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к регенерации никеля из отработанных растворов химического никелирования. Цель изобретения— повышение эффективности процесса. Способ включает циркуляцию раствора в межэлектродном пространстве со скоростью 0,025—

0,1 м/с при воздействии на него импульсными разрядами напряжением 0,5 — 1,2 кВ, частотой 0,5 — 2 Гц и энергией 0,5 — 1,1 Дж/

/дм . Ведение процесса в проточном растворе при воздействии на него указанных импульсных разрядов позволяет не только повысить его эффективность в !0 раз, но и проводить процесс непрерывно в автоматическом режиме. 1 табл.

В результате совокупности указанных эффектов происходит химическое взаимодействие ионов никеля с реагентом-восстановителем в локальном объеме с образованием высокодисперсных частиц восстанавливаемого никеля, обладающего повышенными каталитическими свойствами. Благодаря этому в условиях возникновения ударной волны и явления кавитации в протоке раствора развивается цепная реакция дальнейшего взаимодействия ионов никеля с остаточным количеством ионов восстановителя, в результате чего образуется высокодисперсная суспензия, содержащая наряду с частицами восстановленного металла также и другие фазы: фосфиды и фосфиты никеля. Металлическая фаза образующейся суспензии обладает магнитной восприимчивостью и легко отделяется в гравитационном центробежном и магнитном полях, а выделяемый осадок порошкообразного никеля легко утилизируется.

Проведение предлагаемого способа в условиях протока раствора обеспечивает воз1675407 действие электрогидравлического удара на относительно небольшую часть прокачиваемого раствора, что дает возможность применять импульсы высоковольтного разряда неоольшой мощности, которые, однако, достаточны для протекания реакции взаимодействия ионов металла с остаточным количеством восстановителя в растворе. В связи с непрерывностью протока раствора указанный режим следования импульсов частотой

0,5 — 2,0 Гц обеспечивает воздействие высоковольтного разряда на каждую новую позицию поступающего раствора, чем достигается непрерывность процесса регенерации никеля из раствора никелирования.

Процесс образования твердой фазы металла протекает достаточно быстро во времени, что дает возможным пропускать обрабатываемый раствор через гидроциклон для эффективного разделения суспензии.

При напряжении на электродах, частоте подаваемого тока и энергии его разряда, составляющих 0,3 кВ, 0,2 Гц и 0,4 Дж/дм соответственно, степень остаточной концентрации ионов Ni и Н Р02 выше, чем в соответствующем интервале значений указанных токовых режимов 0,5 — 1,5 кВ, 0,5—

3 Гц и 0,5 — 1,5 Дж/дм . B первом случае это связано с недостаточной величиной порогового напряжения в среде отрабатываемого раствора химического никелирования для протекания электроискрового разряда в межэлектродном промежутке для ускоренного протекания реакции взаимодействия ионов никеля с гипофосфитом в растворе.

Во втором случае низкая величина частоты тока, подаваемого на электроды, приводит к тому, что часть объема раствора в его протоке не подвергается электрогидравлическому воздействию, чем снижается общая эффективность процесса регенерации. Уменьшение энергии разряда ниже указанной величины 0,5 Дж/дм обуславливает недостаточную пробивную мощность возникающего электрогидравлического удара, распространяющегося на объем циркулирующего раствора через межэлектродное пространство, что также снижает эффективность процесса регенерации. Вместе с тем, превышение указанных токовых режимов выше, чем 1,2 кВ, 2 0 Гц и 1,1 Дж/дм ссютветственно не влияет на эффективность процесса взаимодействия ионов никеля и гипофосфита в отработанном растворе химического никелирования, но приводит к необоснованному рас5 ходу электроэнергии.

Снижение скорости протока циркулирующего раствора ниже, чем 0,025 и выше, чем

О, I м/с также приводит к снижению общей эффективности процесса регенерации.

Таким образом, интервалы величин напряжения 0 5 — 1 2 кВ, частоты тока 0 5—

2,0 Гц и энергии разряда 0,5 — 1,1 Дж/дм при скорости протока циркулирующего раствора 0,025 — 0,1 м/с являются оптимальными для осуществления предлагаемого способа.

15 При избыточном количестве восстановителя в растворе по отношению к ионам никеля обеспечивается практически пол- . ное их восстановление в растворе, а избыток самопроизвольно полностью разлагается в условия электрогидравлического воздействия.

При возникновении высоковольтного разряда в присутствии пузырьков водорода образуются вторичные эффекты взрывогидравлического удара, благоприятно воздействующего на протекание химико-каталитической реакции формирования металлической фазы осадка, что, в свою очередь, позволяет снизить затраты электроэнергии на создание высоковольтного электроискрового разряда.

30 Предлагаемый способ может быть использован в составе механизированных линий нанесения гальванохимических покрытий и обеспечивает возможность автоматизации процесса регенерации никеля из отработанных растворов химического никелирова35 ни я.

Формула изобретения

Способ регенерации никеля из отрабо4О танных растворов химического никелирования, включающий циркуляцию раствора в межэлектродном пространстве, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, на раствор, циркулирующий со скоростью 0,025 — 0,1 м/с, воздейст45 вуют импульсными разрядами напряжением

0,5 — 1,2 кВ, частотой 0,5 — 2,0 Гц и энергией 0,5 — 1,1 Дж/дм .

1б75407

Известный способ

Условия проведения процесса

Характеристики импульсных разрядов: напряжение,кВ частота тока, Гц 0,5

Энергия импульсных разрядов, Дж/дмз 0,5

Условия эле050512

0,5 2,0 О 5

1,2

1,2

0,3 0,5 1,2 1,5

2,0 3,0 0,2 0,5

2,0

2,0

1, 1 1, 1 О 5

0,5

0,4 1,1 1,5 0,3 ктроосаждения:

3,0

5,0

0,1 0,025 0,1 начальО, 17

0,08

0,17

О, 14

0,17 0,17 0,17

0,01 0,025 0,01

О, 17

0,02

0,17 0,17

0,08 0,02

0,17 0,17

0,02 0,015

0,17

0,025 ная конечная

Концентрация ионов (НаРО ): начальная

0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20

0,09 0,01 0,02 0,0 1 0,03 0,025 О, 10 0,02 0,03 0,02 О, 15 конечная

Составитель Е. Кубасова

Редактор Н. Рогулнч Техред А. Кравчук Корректор М. Самборская

Заказ 2980 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

I I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская на 6., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина. I Ol плотность тока:

1К дд

Скорость протока раствора, м/с

Концентрация ионов в растворе, моль/л

Концентрация ионов никеля:

0025 01 0,1 0,15 015 0,1 0025 0025