Способ получения никеля

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 25 С 1/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4928337/02 (22) 02.04.91 (46) 15,01.93. Бюл. N. 2 (71) Государствен н ый научно-исследовательский институт цветных металлов (72) В. Л. Кубасов, В. П, Красноносов, Л, А.

Тертичная, Т, Е. Попова, Г. А. Воробьев,Ж.

И, Розенберг, В. Н. Лавренев, С. Ф. Ершов, Т. В. Галанцева и К. А. Бацунов (56) Авторское свидетельство СССР

N 817095, кл, С 25 С 1/08, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 1681585, кл. С 25 С 1/08, 1990, Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к электролитическому получению никеля, Известен способ получения никеля электроосаждения из сульфатных или сульфатно-хлоридных электролитов, содержащих сульфат никеля, сульфат или хлорид натрия, серную кислоту с использованием в качестве добавки ПАВ четвертичной соли триалкиламмония.

Недостатком известного способа является отрицательное действие добавки на качество получаемого металла, э также ее высокая токсичность, Известен также взятый в качестве прототипа способ получения никеля, включающий электролиз с подачей в сульфатный или сульфатно-хлоридный никелевый электролит поверхностно-активного вещества, очистку и донасыщение анолита с возвращением его в цикл, В качестве ПАВ в электролит вводят перфорированное поверхностно-активное вещество хромин в коли. Ж 1788089 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИКЕЛЯ (57) Использование: электролитическое получение никеля. Сущность; в сульфатный или сульфатно-хлоридный никелевый электролит вводя N-моно(2-полиэтиленгликольэтйл) амид синтетических жирных кислот (С „Н2 +1СОИНСН2СН О(С Н О) гп Н, где о=10 — 16, а=5 — 6 или 10), в количестве 20-50 г/м раствора, после электролиза проводят очистку и донасыщение анолита с возвращением его в цикл. 1 табл, честве 50 — 100 г/м или хромоксан в количе3 стве 20 — 40 г/м, Введение в электролит указ занных добавок повышает выход по току нэ

0,3 — 2,5% и снижает выделение аэрозолей в процессе электролиза.

Указанные добавки имеют несколько существенных недостатков, основные из которых экологические, санитарные, экономические и технологические, Экологические недостатки — биологическая неразрушаемость указанных добавок, экономические — высокая стоимость хромина (55 руб/кг) и особенно хромоксана (800 руб/кг), санитарные.— ПДК хромина рабочей эоны составляет 5 мг/м2.

С точки зрения технологии недостатком перфорированных ПАВ является обильное пенообразование в присутствии их на стадии желозоочистки анолита при барботаже хлора через анолит. Образовавшаяся пена забивает газоотвод пачука, вследствие чего хлор начинает поступать в атмосферу, резко ухудшая санитарное состояние цеха, Электролиз вели на модельной установке, моделирующей замкнутый цикл очистки анолита. Анодами служили пластины катодного никеля, катодом — титановые матрицы размером 100х200 мм. Скорость подачи анолита составляла 0,06 л/А ч. Электролиз.вели в течение двух суток, после чего выключали ток, взвешивали катоды и определяли выход по току, Качество никеля определяли по стандартной методике. Собранный анолит подвергали переделу железоочистки с продувкой хлором.

Результаты опытов приведены в таблице.

Из приведенных видно, .что добавка предлагаемого ПАВ оказывает сходное с хромином действие на процесс электролиза — повышает выход по току и снижает выделение аэрозолей в сравнимых размерах, В то же время применение рекомендованной добавки значительно снижает пенообразованйе на железоочистке, что предотвращает забивание пеной газовых выводов и выделения хлора в атмосферу.

Оптимальной концентрацией добавки является 20 — 50 г/м - добавка меньшего (10 г/м ) количества снижает эффект повышения выхода по току и туманоподавления, большего (70 гlм ) — не дает технологичез ских преимуществ, но начинает увеличивать количество пены при барботаже хлора на железоочистке.

Формула изобретения

Способ получения никеля, включающий электролиз с подачей в сульфатный или сульфатно-хлоридный никелевый электролит поверхностно-активного вещества, очистку и донасыщение анолита с возвращением его в цикл; о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения санитарных условий, снижения пенообразования, удешевления процесса при сохранении эффекта тумэноподавления и выхода по току, а также улучшения внешнего вида металла, в качестве поверхностно-активного вещества используют N-моно(2-полиэтиленгликольэтил) амид сийтетических жирных кислот

СпН2п+1СОИНСН2СН20 (С2Н40)в Н, где п=10 — 16, m=5-6 или 10, в количестве 20-50 гlма электролита, 3 1788089

1.

Цел ь изобретения -- улучшение санитар- ных условий, снижение пенообразования, удешевление процесса при сохранении эффекта туманоподавления и выхода по току, а также улучшения внешнего вида металла. 5

Указанная цель достигается тем, что в способе получения никеля, включающем электролиз с подачей в сульфатный или сульфатно-хлоридный никелевый электролит поверхностно-активного вещества, очи- 10 стку и дойэс-ыще.нйе анолита с возвращением его в цикл, согласно изобретению в сульфатный или сульфатно-хлоридн ый электролит вводят Й-моно (2-полиэтиленгликольэтил) амид синтетиче- 15 ских жирных кислот (СпН2р+1СОЙНСН2СН20(С2Н» 0)mH, где п=10-16, à m=5 — 6 или 10).

Эти вещества легко доступны, дешевы, малотоксичны (являются кОмпонентамй мо- 20

,ющих средств и шампуней) и имеют боль-. шую биоразлагаемость (65 — 70 g,).

В патентной и научно -технической литературе не известно йспбйьзовэние таких

ПАВ в качестве туманоподавляющей, повы- 25 шающей выход rio току и улучшающей качеЧтво металла добавки.

Ниже приводится вариант осуществления способа.

Приготовляется раствор данного ПАВ в . воде или применяемом электролите с кон- центрацией 5 — 10 кг/м и через дозатор по- з дается в смеситель, куда поступает . никелевый электролит. Необходимая кон- 35 центрация ПАВ в электролите, пйтающем электролйзер дбстигается путем поддержа ния определеннбгб соотношейия потоков раствора ПАВ й" Ьснбвйбго потока электролита. 40 Сказ анн ое" пояс няется следующими и р име рам и.

Был приготовлен электролит, содержащий (в кг/м ); " -""

fdiS04 — 200; Йа Π— 60, HzS04 — 2,5, 45

НзВОз — 2 и проведены опыты электролиза данного электролита без добавок, с добав. ками хромина и с добавками предлагаемого

ПАВ при температуре 70 С и плотности тока

290 А/м2. 50

1788089

Продолжение т а б л и ц ы

Примечание

Марочность никеля, %

Выход по току, %

Вы еление аэ озолей

Вид добав- Концентраки . ция добавки, г/м

¹¹ ,пп мг/м

ПДК

Сильное пенообразование на железо79,2

96,4

0,046

9,2

Хромин очистке

9,0

0,045

79,8

96,5

100

0,140

95,1

76,8

28,0

0,048

79,4

96,3

Незначительное пе-. нообразование, не дающее сплошной липки пены

9,6

0,044

79,8

8,8

96,5

° 1

0,045

96,4

79.3

9,0

Среднее пенообраэование

1 °

Редактор С.Козлова

Заказ 53 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

N — моно (2-полиэтилен гликол ьэтил) амид СЖК

Составитель Г.Воробьев

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н,Милюкова

Пенообразование отсутствует