Способ компенсации дефицита никеля при электролитическом рафинировании

Авторы патента:

Изобретение относится к гидрометаллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано при электролитическом рафинировании никеля для устранения дефицита никеля в электролите. Способ компенсации дефицита никеля при электролитическом рафинировании включает анодное растворение никелевых анодов и анодных остатков в электролите на основе серной кислоты, которое согласно изобретению осуществляют в электролизной ванне с анодами и катодами, состоящими из анодного никеля, под действием реверсируемого тока в электролите с исходной концентрацией серной кислоты 80-200 г/л, при плотности прямого тока 0,5-2,0 кА/м, отношении плотности обратного тока к плотности прямого 1,0 - 2,0, отношении времени протекания тока прямого направления к обратному 4-12, длительности обратного тока 1 с и температуре электролита 25-80°С, обеспечивается увеличение производительности ванны, снижение расхода электроэнергии и повышение плотности тока, 1 табл.

Известен способ устранения дефицита никеля, заключающийся в автоклавном растворении никелевого концентрата в растворе серной кислоты с подачей в автоклав пара и воздуха при температуре 140°С и давлении 16 атм [см. Баймаков Ю.В., Журин А.И. Электролиз в гидрометаллургии. М.: 1977. С.201-202].

Недостатками способа являются: значительные затраты энергии, низкое содержание металлов платиновой группы в остатке от выщелачивания, переработка которого осуществляется по сложной технологической схеме.

Наиболее близким к заявленному способу является способ анодного растворения никелевых анодов (анодных остатков) с целью устранения дефицита никеля в электролите, заключающийся в том, что в электролизные ванны в качестве анодов загружаются никелевые аноды или анодные остатки товарных или матричных ванн, а в качестве катодов - титановые матрицы. Электролитом служит раствор серной кислоты с концентрацией 100-120 г/л. В процессе электролиза аноды растворяются, а на поверхности катодов выделяется губчатая медь и водород [Баймаков Ю.В., Журин А.И. Электролиз в гидрометаллургии. М.: 1977. С.201].

Недостатком прототипа является низкая производительность единичной электролизной ванны и высокий расход энергии, особенно при плотностях тока более 500 А/м².

Задачей предлагаемого технического решения является увеличение производительности ванны, снижение расхода электроэнергии и повышение плотности тока.

Технический результат заключается в использовании реверсируемого тока, за счет чего снижается величина как анодной, так и катодной поляризации, что позволяет повысить плотность тока и производительность ванны при соответствующем снижении расхода энергии.

Техническая задача достигается тем, что в известном способе компенсации дефицита никеля при электролитическом рафинировании, включающем анодное растворение никелевых анодов и анодных остатков в электролите на основе серной кислоты, согласно изобретению анодное растворение осуществляют в электролизной ванне с анодами и катодами, состоящими из анодного никеля, под действием реверсируемого тока в электролите с исходной концентрацией серной кислоты 80 - 200 г/л, плотности прямого тока 0,5-2,0 кА/м², отношении плотности обратного тока к плотности прямого 1,0 - 2,0, отношении времени протекания тока прямого направления к обратному 4-12, длительности обратного тока 1 с и температуре электролита 25-80°С.

Данный способ позволит повысить производительность ванны, сократить удельный расход энергии и компенсировать дефицит никеля при электролитическом рафинировании.

Сущность способа поясняется таблицей, в которой приведены результаты сравнительного анализа прототипа - на постоянном токе и предлагаемого - на реверсируемом токе.

Пример конкретного осуществления способа.

Электролиз проводили в растворе серной кислоты концентрацией 100 г/л; температуре электролита 40°С; отношение плотности тока обратного направления к плотности тока прямого направления j_об/j_пр =2; отношение длительности прохождения тока прямого направления к длительности обратного направления _пр/ _об=8: 1 (время в с); количество электричества I=0,5 А·ч.

Использование реверсируемого тока с плотностью 1,5 кА/м² позволило снизить удельный расход энергии при электролизе в 2 раза по сравнению с электролизом на постоянном токе, а производительность ванны возросла в 1,47 раза (см. таблицу).

Из данных, приведенных в таблице, следует, что использование реверсируемого тока по сравнению с прототипом позволит снизить удельный расход энергии и увеличить производительность электролизной ванны.

Формула изобретения

Способ компенсации дефицита никеля при электролитическом рафинировании, включающий анодное растворение никелевых анодов и анодных остатков в электролите на основе серной кислоты, отличающийся тем, что анодное растворение осуществляют в электролизной ванне с анодами и катодами, состоящими из анодного никеля, под действием реверсируемого тока в электролите с исходной концентрацией серной кислоты 80-200 г/л, при плотности прямого тока 0,5-2,0 кА/м², отношении плотности обратного тока к плотности прямого - 1,0 - 2,0, отношении времени протекания тока прямого направления к обратному 4-12, длительности обратного тока 1 с и температуре электролита 25-80°С.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано на предприятиях по получению меди, никеля и других металлов и их соединений, в частности золота

Способ удаления серы при выщелачивании никеля // 2226558

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для удаления серы, образовавшейся при выщелачивании никелевого штейна, из цикла выщелачивания

Электрохимический способ очистки водных растворов кобальта от марганца // 2212460

Электрохимический способ очистки водных растворов никеля от марганца // 2205236

Способ получения катодного никеля // 2191850

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения катодного никеля из сульфидного медно-никелевого сырья

Способ переработки медно-никелевых сульфидных материалов // 2175995

Изобретение относится к области металлургии тяжелых цветных металлов, в частности к переработке полупродуктов никелевого производства, а именно к гидрометаллургической переработке сульфидных медно-никелевых материалов

Способ оптимизации электролитического рафинирования никеля // 2173736

Изобретение относится к электролитическому рафинированию никеля, в частности к оптимизации параметров электролиза, и может быть использовано на металлургических предприятиях

Катодная ячейка электролизера для электролитического рафинирования никеля // 2152460

Изобретение относится к металлургии тяжелых цветных металлов, в частности к области электролитического рафинирования никеля

Способ электролитического рафинирования никеля // 2144098

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для электролитического рафинирования никеля и переработки никель-кобальтовых ломов

Способ получения катодного никеля // 2141010

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способам получения катодного никеля из сульфидного медно-никелевого сырья

Способ электролитического получения никеля // 2247796

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к электролитическому получению никеля

Способ изготовления диафрагменного элемента ячейки для электролитического извлечения металлов из водных растворов и диафрагменный элемент // 2256729

Изобретение относится к области металлургии, более конкретно к металлургии тяжелых цветных металлов и, в частности к способам изготовления конструктивных элементов диафрагменных ячеек, используемых в процессе электролитического извлечения металлов из водных растворов, например, никеля, кобальта и других металлов

Способ восполнения дефицита никеля в процессе электролитического рафинирования никеля // 2273683

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в процессах, связанных с электролитическим рафинированием никеля для восполнения его дефицита в растворе, а также для получения солей никеля

Способ получения электролитного никеля // 2303086

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к получению катодного никеля из сульфидного медно-никелевого сырья

Анодная ячейка для электровыделения цветных металлов // 2353712

Изобретение относится к конструкциям диафрагменных ячеек для электролитического извлечения никеля из водных растворов, в частности к анодной ячейке

Способ электроизвлечения компактного никеля // 2361967

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам электроизвлечения компактного никеля

Способ электрохимической переработки металлических отходов жаропрочных никелевых сплавов, содержащих рений // 2401312

Изобретение относится к способу электрохимической переработки металлических отходов жаропрочных никелевых сплавов, содержащих рений

Способ утилизации отработанного раствора химического никелирования // 2481421

Изобретение относится к способа утилизации отработанных технологических растворов, в частности растворов химического никелирования, и может быть использовано для утилизации отработанных растворов, содержащих в качестве лигандов для ионов никеля карбоновые кислоты и их производные

Способ электрохимической переработки отходов жаропрочных никелевых сплавов, содержащих рений, вольфрам, тантал и другие ценные металлы // 2484159

Изобретение относится к способу электрохимической переработки отходов жаропрочных никелевых сплавов, содержащих рений, вольфрам, тантал и другие ценные металлы, входящие в состав перерабатываемого сплава

Способ получения ультрамикродисперсного порошка оксида никеля на переменном токе // 2503748

Изобретение относится к способу получения ультрамикродисперсного порошка оксида никеля. Способ получения ультрамикродисперсного порошка оксида никеля включает электролиз в 17 М растворе гидроксида натрия на переменном синусоидальном токе частотой 20 Гц с никелевыми электродами. При этом процесс электролиза проводят при температуре 20-30°C и напряжении на электродах 4 В. Техническим результатом данного изобретения является разработка способа получения ультрамикродисперсного порошка оксида никеля, пригодного для использования в процессе каталитического получения наноуглеродных материалов пиролизом углеводородного сырья при уменьшении затрат на обогрев ячейки и упрощении ее конструкции. 3 пр.