Электролит для электролитического осаждения никеля

 

Союз Советскик

Социапистическик

Республик оп И АНИЕ <и>901362

ИЗОБРЕтенИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

%У (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14. 04.80 (21)2933016!22-02 с присоединением заявки K (23) Приоритет (5l)N. Кл.

С 25 С 1/08

С 25 0 3/12

3Ъсударатааилый комитет

СССР ав делан изобретений к открьттнХ

Опубликовано 30.01.82, Бюллетень № 4 (53) УДК 669,243. .826(088.8J

Дата опубликования описания 30. 01. 82 (71) Заявитель институт Гипроникель" (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ

НИКЕЛЯ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению никеля электролизом водных растворов, и может быть использовано так- 1ке при нанесении гальванических покрытий никелем.

Известен электролит, содержащий сульфат никеля, хлористый никель, сульфат натрия и в качестве добавок поверхностно-активных веществперфторкарбоновые кислоты 1j .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электролит для электролитического осаждения никеля, содержащий сульфат никеля, хлорид никеля, сульфат. натрия, борную кислоту, растворенные в воде и поверхностно-активные вещества (2J.

Недостатком электролита такого состава является сравнительно низкая сортность получаемого никеля, так как в промышленных условиях возникают случаи загрязнения электролита посторонними органическими веществами из неконтролируемых источников такими, как смазочные масла оборудования, краска от оборудования, продукты выщелачивания древесины, используемой при изготовлении деталей оборудования. В электролит также могут попадать в процессе электролиза тонкие взвеси токопроводящих частиц, в основном легкие фракции шлама от растворения анодов. В этих случаях никелевые катоды поражаются тонкими нитевидными дендритами игольчатой формы. Такой металл поступает в переплавку, и таким образом сни-. жается общая сортность продукции.

Кроме того, если образование нитевидных дендритов имеет массовый ха" .рактер, т.е. поражается большая часть катодов в ваннах, то поиходится перефильтровывать весь электролит и .увеличивать содержание серной кислоты до рН = 1,5-2,0, что требует дополнительных производственных рас3 90136 ходов на фильтрацию и реагенты (серная кислота, сода) .Концентрацию органических цианидов (нитрилов) необходимо выдерживать на строго оптимальном уровне, при превышении которого возрастают внутренние напряжения в никеле, следствием чего является получение жестких основ и снижение выхода годных для производства основ. Негодные основы также посту- 1р пают в переплавку и тем самым снижается сортность готовой продукции.

Цель изобретения - повышение сортности получаемого никеля и снижение затрат. tS

Качество осадка (наличие или отсутствие дендритов) Добавка

Концентрация добавки, г/л

0,005 0,010 0,050

О, 001

Дендриты отсутствуют

Дендриты отсуствуют

Дендриты отсутствуют

Пиридин

Единичные дендриты

Множество дендритов

То же

То же

То же

Дендриты отсутствуют

То же

Хинолин

«11»

То же

Акридин хинолин 0,1, или акридин 0,1) . Остальные условия электролиза такие же, 50 как и в примере 1. Получают осадки по внешнему виду, отвечающие требованиям ГОСТ.

Пример 3 (сравнительный).Электролиз ведут с известным электролитом, содержащим г/л: сульфат никеля

147; хлорид никеля 65; сульфат натрия 77; борная кислота 5 (рН 2,5) акрилонитрил (СН = СНСИ) 0,1.

Поставленная цель достигается тем, что электролит для электролитического осаждения никеля, содержащий сульфат никеля, хлорид никеля, сульфат натрия, борную кислоту, растворенные в воде,и поверхностно-активные вещества, содержит в качестве поверхностно-активных. веществ гетероциклические соединения с гетероатомом азотом при следу- ющем соотношении компонентов, г/л:

Сульфат никеля 1-!84

Хлорид никеля 55-)46 Сульфат натрия 60-90

Борная кислота 1-5

Как видно из таблицы, введение в качестве ПАВ гетероциклических соединений с гетероатомом азотом в количестве 0,005-0,100 г/л обеспечивает получение никеля марки Н-1ц, отвечающего требованиям ГОСТ.

Пример 2. Электролиз проводят в никелевом электролите, содержащем г/л: хлорид никеля 146; сульфат никеля 1, сульфат натрия 60; борная кислота 1; пиридин О,1 (или

2 4

Гетероциклические соединения с гетероатомом азотом 0,005-0,100

В качестве гетероциклического соединения с гетероатомом азотом он содержит пиридин или хинолин или акридин.

Указанные поверхностно-активные вещества (ПАВ) обеспечивают отсутствие образований нитевидных дендритов за счет их преимущественной адсорбции на вершинах микровыступов зародышей дендритов и предотвращают тем самым их дальнейшее разрастание в цепь.

Пример 1. Электролитическое осаждение никеля проводят из раствора, содержащего г/л: сульфат никеля 147; хлорид никеля 65; сульфат натрия 77; борная кислота 5 и соответствующие

ПАВ. Электролиз ведут при плотности тока 300 А/м, циркуляции электролита

75 мм/A ч, температуре 65 С в течение 12 ч.

В качестве веществ, вызывающих рост дендритов, в электролит вводят

0,5 г/л шлама от растворения анодов.

Зависимость качества поверхности катодного никеля от концентрации добавок, предотвращающих появление дендритов, показана в таблице, 5 9013

Условия электролиза такие же, как в примере 1. При этом получают осадки катодного металла, пораженные дендритами, не удовлетворяющие требованиям ГОСТ. S

Экономическая эффективность при использовании электролита укаэанного состава состоит в увеличении прибыли предприятия за счет повышения сортности продукции (увеличения доли металла высших марок качества) . Кроме того, снижаются производственные расходы на электроэнергию на переплав дендритистого металла, а также на серную кислоту и соду, которые пот- 15 ребуются для предотвращения образования нитевидных дендритов. Ожидаемый экономический эффект составляет

17 р. на 1 т никеля.

Формула изобретения

25 Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

V 456041, кл. С 25 С 1/08, 1975.

2. Патент США И 3114687, 30 кл. 204"112, 1 961.

Составитель Л.Рякина

Редактор С.-Тараненко Техред А. Бабинец Корректор А. Гриценко

Заказ 12310/27 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Электролит для электролитичес" кого осаждения никеля, содержащий сульфат никеля, хлорид никеля, сульфат натрия, борную кисло- . ту, растворенные в воде, и поверхностно-активные вещества, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения .сортности получаемого никеля и снижения затрат, он содержит в качестве поверхностно-активных веществ гетероциклические соединения с гетероатомом азотом llpH следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфат никеля . 1-184

Хлорид никеля 55-146

Сульфат натрия 60-90

Борная кислота . 1-5

Гетероциклические соединения с гетероатомом азотом 0,005-0,100

2. Электролит по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве гетероциклического соединения с гетероатомом азотом он содержит пиридин.

3. Электролит по и. 1, о т л ми а ю шийся тем, что в качестве гетероциклического соединения с гетероатомом азотом он содержит хинолин или акридин.