Способ электроизвлечения компактного никеля

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам электроизвлечения компактного никеля. Способ включает электролиз из электролита из очищенных сульфатных растворов с нерастворимыми свинцовыми анодами. При этом электролиз ведут при циркуляции электролита при поддержании рН 4,5-5,5; температуры в интервале 59,5-65°С и концентрации ионов никеля (II) в исходном электролите 100-110 г/дм3, а в отработанном 40-50 г/дм3. Концентрацию ионов никеля (II) в исходном электролите поддерживают путем вывода 20-48% отработанного электролита из системы циркуляции. Непрерывно измеряют рН раствора и автоматически поддерживают его в процессе электролиза путем корректировки кислотности. Электролит подают в межэлектродный промежуток на поверхность ванны через калиброванные патрубки. В качестве катода используют катоды - матрицы многоразового использования, выполненные из титана. Техническим результатом является удешевление способа, а также повышение технико-экономических показателей процесса электролиза. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к металлургии, химии, в частности к прикладной электрохимии - к разработке способа электроизвлечения компактного никеля.

Известен способ электролитического извлечения никеля на заводе «Харьявалта» (Финляндия) [Худяков И.Ф., Тихонов А.И., Деев В.И., Набойченко С.С. Металлургия меди, никеля и кобальта, т.2. М.: - Металлургия, 1977, с.132. Хейфец В.Л., Грань Т.В. Электролиз никеля. М.: Металлургия, 1975, с.13.], включающий электролиз из сульфатного раствора с применением нерастворимых анодов, в католите которого содержится г/дм3: 80 Ni2+; 60 Na+; 90 SО42-; 8 Н3ВО3; рН - 3,2. Катодное и анодное пространства электродов разделены диафрагмами из терилена. Скорость подачи католита 7,8 дм3/мин, коэффициент использования тока 94%. Режим электролиза: катодная плотность тока 230 А/м2, температура электролита 80°С, аноды из сурьмянистого свинца, материал матрицы не известен, напряжение на ванне 3,9 В, удельный расход электроэнергии 3789 кВт·ч/т.

Недостатком известного способа являются: невысокая исходная концентрация ионов никеля; неустойчивость состава электролита по мере электролиза из-за непрерывного уменьшения рН раствора и концентрации никеля в нем. Кроме того, при этом происходит образование растрескивающихся хрупких катодных осадков никеля из-за их наводораживания, отслаивания от катодной матрицы и осыпания на дно ванны. Применение весьма высоких температур в процессе электролиза увеличивает выделение аэрозолей никеля в воздухе рабочей зоны, затрудняет обслуживание электролизеров при загрузке и выгрузке матриц.

Наряду с этим, в способе предусматривается применение катодной диафрагмы, достаточно высоких плотностей тока, приводящих к повышению напряжении я на ванне (Uв), направленной циркуляции электролита в диафрагму. Кроме того, в заявленном способе отсутствует непрерывный или вообще контроль и корректировка рН католита или анолита в процессе электроосаждения никеля. Последнее приводит к тому, что в составе электролита меняется не только концентрация ионов никеля, но и рН раствора. При наличии катодной диафрагмы усложняется аппаратурное оформление процесса электролиза никеля, увеличивается межэлектродный шаг (А-А); за счет сопротивления диафрагмы и роста падения напряжения между анодом и катодом увеличивается напряжение на ванне. Все вместе взятое приводит к уменьшению рабочей зоны катодных плотностей тока и снижению технико-экономических показателей электролиза (катодного выхода по току никеля, увеличению удельного, расхода электроэнергии), ухудшению химсостава и качества поверхности осадков катодного никеля.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату является способ (Металлургия меди, никеля и кобальта. Часть II. Металлургия никеля и кобальта /В.И.Смирнов, А.А.Цейдлер, И.Ф.Худяков, А.И.Тихонов. М.: Металлургия, 1966, 406 с.) извлечения никеля из сульфатного раствора, в католите которого содержится 70 г/дм3 Ni, Н3ВО3 и Na2SO4. Катодное и анодное пространства электродов разделены диафрагмами. Скорость подачи католита, рН которого внутри диафрагмы находится в пределах 3,0-3,5, поддерживается от 12 дм3/ч до 14 дм3/ч на один диафрагменный мешок. При этих условиях выход по току никеля достигает 91-96% и напряжение на ванне 3,4 В, удельный расход электроэнергии в пределах 3234,4-3412,1 кВт·ч/т. Вытекающий из ванны анолит содержит, г/дм3: 46 Ni и 40 H2SO4. Режим электролиза: катодная плотность тока 180 А/м2, температура 62°С, рН поступающего в ванны исходного очищенного и прозрачного раствора доводится до 4,5; аноды из чистого прокатанного свинца; в качестве катодной основы применяются тонкие никелевые листы, полученные осаждением на матрицы из нержавеющей стали в течение 48 часов.

Недостатками промышленной реализации способа являются:

- низкое содержание ионов никеля (II) в исходном сульфатном растворе, а значит и невысокая разность концентраций ионов никеля (II) в исходном сульфатном растворе - католите (70 г/дм3) и вытекающем из ванны анолите (40 г/дм3);

- низкое значение рН католита внутри диафрагмы и быстрое снижение концентрации ионоа V никеля (II) в силу вышеперечисленных причин вызывают снижение катодного выхода по току никеля в процессе электролиза;

- низкая катодная плотность тока и производительность электролизера;

- требуется дополнительная ванна для наращивания катодных никелевых основ;

Задача настоящего изобретения заключается в усовершенствовании и удешевлении способа электроизвлечения компактного никеля из сульфатных растворов с применением малоизнашиваемых анодов, а также в повышении технико-экономических показателей электролиза (катодная плотность тока, выход по току, удельный расход электроэнергии).

Поставленная задача решается за счет технического результата, который заключается как в увеличении исходной концентрации ионов никеля (II), позволяющей достичь высокой глубины «истощения» электролита по ионам никеля, так и рН электролита, которые обеспечивают повышение катодной плотности тока, катодного выхода по току никеля и продолжительности электроосаждения никеля за счет затруднения протекания побочного процесса восстановления ионов водорода. С целью достижения повышения сквозного извлечения никеля из исходного сырья рассчитанная часть отработанного электролита выводится из системы циркуляции и используется для корректировки поступающих на электроизвлечение сульфатных растворов для получения компактного никеля.

Указанный технический результат заключается в том, что в известном способе электроизвлечения никеля из сульфатных растворов согласно изобретению предусмотрено следующее:

- увеличена исходная концентрация ионов никеля (II) до 100-110 г/дм3, что обеспечивает высокую глубину «истощения» электролита по никелю

ΔСNi(II)Ni(II), исх. - СNi(II), отр.=(100-110)-(40-50)=(60-70) г/дм3;

- повышение значения рН электролита до 4,5-5,5, приводящее к увеличению выхода по току никеля до 99%;

- непрерывное измерение рН циркулирующего электролита и автоматическое поддержание заданного значения кислотности электролита, вытекающего из ванны, за счет постоянной ее корректировки раствором гидроксида натрия;

- ввод поступающего электролита в каждый межэлектродный промежуток на поверхность ванны (кратность обмена 1 объем электролизера в час) через калиброванные патрубки (рожки) для обеспечения равномерного распределения ионов никеля в межэлектродном пространстве, предотвращения расслаивания компонентов электролита по длине и высоте ванны и снятия диффузионных ограничений при восстановлении ионов никеля;

- применение титана в качестве материала катода матриц многократного использования по аналогии с так называемой «безосновной» технологией электрорафинирования меди исключает потребность в дополнительном электрохимическом аппарате-ванне для наращивания катодных никелевых основ и облегчает снятие катодного осадка;

- достижение увеличения сквозного извлечения никеля из исходного сырья за счет того, что рассчитанная часть отработанного электролита (20 - 48%) выводится из системы циркуляции и используется для корректировки поступающих на электроизвлечение сульфатных растворов для получения компактного никеля.

Способ электроизвлечения компактного никеля включает в себя электроэкстракцию никеля из очищенных сульфатных растворов следующего состава, г/дм: исходный электролит (105±5) ионов никеля (II); отработанный электролит (45±5) ионов никеля (II); рН раствора непрерывно контролируется и автоматически поддерживается в процессе электролиза в интервале 4,5-5,5 за счет корректировки кислотности электролита раствором 36% гидроксида натрия.

Перед электроизвлечением компактного никеля и в процессе электролиза проводят следующие основные операции:

- корректировку исходного сульфатного раствора до требуемого верхнего предела концентрации ионов никеля и величины рН в растворе с помощью оборотного отработанного электролита и воды и автоматическую корректировку рН циркулирующего раствора в заданных пределах;

- вывод расчетного количества оборотного отработанного электролита по окончании цикла осаждения никеля на корректировку исходного раствора (см. первую операцию).

Режим электроизвлечения компактного никеля: катодная плотность тока от 235 до 300 А/м2, скорость циркуляции раствора 3,6 м3/ч (кратность обмена электролита 1 объем ванны в час), температура электролита 59,5-65°С, продолжительность цикла наращивания осадка на титановых катодах - матрицах составляет 24 часа.

Технический результат способа электроизвлечения (осаждения компактного никеля из сульфатных растворов с использованием малоизнашиваемого анода) из сульфатных растворов заключается в следующем: получение компактного металлического осадка никеля по химсоставу выше марки Н-3 (98,6%), при достижении достаточно высоких катодных выходов по току никеля от 99,0 до 90,0% в процессе электролиза; при установившемся процессе электролиза достигается умеренный удельный расход электроэнергии в пределах от 2688 кВт·ч/т до 3233 кВт·ч/т. При снижении концентрации никеля в отработанном электролите от исходной до (45±5)г/дм3 получаются компактные осадки, легко снимаемые с матрицы после окончания цикла электролиза. Процесс электролиза не сопровождается заметным снижением химсостава катодных осадков никеля и качества их поверхности.

При использовании для получения компактного никеля заявленным способом, например, растворов никеля очищенного производства никеля сернокислого, достигается весьма значительный экономический эффект даже при производительности 200 т/год, составляющий 24,5 млн. руб./год.

Заявленный способ может быть использован в металлургических и химических производствах, в частности в схемах;

а) электроэкстракционного извлечения компактного никеля из сульфатных растворов производства никеля сернокислого на медеэлектролитных и меде - и никель электролитных производствах;

б) электроизвлечения никеля из сернокислых растворов, образующихся, например, при селективном восстановлении руды, выщелачивании руды раствором углекислого аммония, выделении кобальта из раствора, последующей переработке очищенного раствора на карбонат никеля, растворении карбоната никеля в серной кислоте и очистке образующегося при этом раствора сернокислого электролита от примесей Fe, Сr, Pb, Zn и заключительная стадия - электроэкстракция никеля;

в) электроосаждения никеля из растворов сернокислотного выщелачивания медно-никелевого файнштейна, полученных по следующей схеме:

- файнштейн, содержащий, %: 63-65 Ni, 25 Сu, 0,6-0,8 Со и 5-6,0 S, измельчается в присутствии воды;

- образовавшийся кек отфильтровывается и подвергается непрерывному противоточному выщелачиванию анолитом из ванн электролиза, содержащим свободную серную кислоту;

- очистка раствора выщелачивания от Сu, Pb, Fe и Со;

- направление его на электролиз никеля.

в) из растворов от выщелачивания медно-никелевого файнштейна, полученных по технологической схеме, включающей следующие основные операции:

- мокрое измельчение файнштейна;

- фильтрация, растворение (выщелачивание) файнштейна в серной кислоте;

- очистка образовавшихся растворов от Со, Pb, очистка от Сu в 2 стадии;

- электроэкстракция никеля из очищенных сульфатных растворов.

Сопоставительный анализ известных технических решений и заявляемого изобретения позволяет сделать вывод, что изобретение не известно из уровня техники и соответствует критерию «новизна».

Заявляемый способ электроизвлечения компактного никеля из сульфатных растворов с применением малоизнашиваемых анодов на основе свинца или сплавов свинца с сурьмой, серебром, оловом, кальцием отвечает всем критериям патентоспособности.

Предлагаемое для патентной защиты изобретение имеет изобретательский уровень, т.к. его сущность для специалиста, занимающегося электроэкстракцией цветных металлов из растворов, явным образом не следует из известного уровня техники, т.е. не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого способа, а значит и не может быть подтверждена известность отличительных признаков на указанный заявителем технический результат.

Заявляемый способ электроизвлечения никеля позволяет получать компактные осадки никеля приемлемого качества при повышенных плотностях тока с достаточно высокими выходами по току и умеренным удельным расходом электроэнергии из никельсодержащих сульфатных электролитов, более концентрированных по ионам

Ni2+.

Заявляемое изобретение является промышленно применимым, т.к. оно может быть использовано в производстве по своему прямому назначению, т.е. для электроизвлечения компактного никеля. Ни один признак, взятый в отдельности, ни вся совокупность признаков способа не противоречит возможности их применения в промышленности и не препятствует достижению усматриваемому заявителем технического результата.

Режимы осуществления способа подобраны экспериментально.

Для электроосаждения компактного никеля на титановые матрицы использовали никельсодержащие сульфатные растворы следующего состава: Ni2+ от 41 до 133,7 г/дм3; рН от 4,5 до 5,5.

Режим электроосаждения никеля: катодная плотность тока от 235,2 до 300 А/м2, температура электролита от 59,5 до 65°С. Скорость циркуляции 1 объем ванны в час. Аноды свинцовые прокатанные. Титановые матрицы (титан марки ВТ1 - 0) перед осаждением подвергали механической шлифовке, полировке, химическому обезжириванию в растворе Na2CO3. После каждой из выше перечисленных операций по подготовке матриц следует тщательная промывка в дистиллированной воде. Для предотвращения осаждения никеля на боковых и нижней кромках матрицы проводили изоляцию их обрамлением из пропиленового прутка с прорезью фрезой паза шириной меньше толщины матрицы. Результаты опытов представлены в таблице. В процессе электроосаждения происходит снижение концентрации никеля и увеличение кислотности - снижение рН раствора. Для нейтрализации образующейся серной кислоты и поддержания рН на уровне требуемых значений 4,5-5,5 было организовано автоматическое дозирование раствора гидроксида натрия (50 г/дм) в реактор с помощью блока автоматического титрования, электрически соединенного с иономером. Продолжительность опытов электролиза составляла 5,5-7 час, длительного - 25,5 час, близкого по времени к выбранному циклу осаждения никеля (24 час).

На основании укрупненных лабораторных опытов по электроосаждению никеля

(Vэл-та - 3,6 дм3, кратность обмена электролита 1 объем ванны в час, токовая нагрузка от 3,2 до 3,6 А) были определены эффективные режимы электролиза (см. таблицу):

- концентрация ионов никеля от 133,7 до 41,0 г/дм3;

- катодная плотность тока от (240±5) до (295±5) А/м2;

- температура электролита от 59,5 до 65°С;

- величину рН раствора поддерживать непрерывно в процессе электролиза в пределах 4,5-5,5;

- скорость циркуляции электролита равна обмену 1 объема ванны в час.

Из приведенных в таблице экспериментальных данных следует, что при снижении концентрации ионов никеля от 100 до 70,5 г/дм3 в интервале iк=235-300 А/м2 достигнуты высокие катодные выхода по току в интервале от 96 до 98,9%. При снижении концентрации ионов никеля от 68,3 до 41,0 г/дм3 (пример 10-13) выход по току никеля уменьшается, находясь в пределах 91,13-94,18%, в интервале плотностей тока 240-260,6 А/м2. Напряжение на ваннах находилось в пределах 2,9-3,32 В, изменяясь в зависимости от содержания ионов никеля в растворе (от 133,7 до 41,0 г/дм3) и плотностей тока (от 235 до 300 А/м2). Удельный расход электроэнергии при снижении концентрации ионов никеля от 133,7 до 70,5 г/дм3 находился в пределах от 2687,9 до 2996,08 кВт·ч/т. При снижении концентрации ионов никеля с 68,3 до 41,0 г/дм3 и плотностях тока 246-260,6 А/м2 в сравнении с предыдущим интервалом при наблюдающемся уменьшении выхода по току имеет место увеличение напряжения на ваннах и удельного расхода электроэнергии с 2935 до 3233,33 кВт·ч/т.

Установлено, что процесс электролиза во всем исследованном диапазоне плотностей тока и концентраций ионов никеля не сопровождается заметным снижением химсостава и качества поверхности катодных осадков никеля. Все осадки компактные.

В примере 15 продолжительностью 25,5 ч при изменении концентрации ионов никеля от 66 до 49,28 г/дм3 подтверждены достаточно высокие технико-экономические показатели электролиза: Вт.к=93,06%; Uв (напряжение на ванне) на уровне 3,1-3,25 В

(Ucp.=3,175 В, среднее напряжение на ванне за время электролиза) и умеренный расход электроэнергии 3115,95 кВт·ч/т при получении компактного никеля с содержанием 99,6% Ni, т.е. на 0,2% ниже Н-2 (по ГОСТ- 99,8%), но выше Н-3 (по ГОСТ- 98,6%).

В 2-х опытах продолжительностью 4-5 часов в процессе электролиза были сняты балансы напряжения при il=272,9 А/м2, Uв.бал.=3,109 В, напряжение, определенное по результатам снятия баланса напряжения на работающей ванне:

Uв.бал.акэлектролит (Uв.изм=3,15 В, напряжение на ванне, измеренное вольтметром в процессе электролиза) и i2=250 А/м2, Uв.бал.=3,132 В (Uв.изм=3,08 В).

Пример 16 по прототипу. Электроизвлечение никеля осуществляли из электролита следующего состава, г/дм3: Ni2+ - 73; Н3ВО3 - 8,0; Na24 - 20. Режим электроэкстракции: катодная плотность тока 205 А/м2; температура 60°С; рН католита 3,9-4,2; скорость циркуляции 15 дм3/ч; напряжение на ванне 3,8-4,2 В; продолжительность электролиза составила 6 ч. В результате было получено 21,8 г катодного осадка, содержавшего 98,8% никеля, на 0,2% выше марки Н-3. Отработанный электролит содержал

CNi2+, отр.=(CNi2+,исх.·υоб. эл-таоб. эл-та·qNi2+·τэл-за·Вт.к):υоб. эл-та=(73·3,6-3,6·1,095·6·0,922):3,6=67,95 г/дм3,

где CNi2+, отр. - концентрация ионов никеля в отработанном электролите (после электролиза), г/дм;

CNi2+, исх. - концентрация ионов никеля в исходном электролите, г/дм3;

υоб. эл-та - общий объем электролита в циркуляционной системе, дм3;

qNi2+ - электрохимический эквивалент никеля, г/А·ч;

τэл-за - время электролиза в данном опыте, час;

Вт.к - катодный выход по току для никеля, в долях единицы.

Вт.к. факт.=mNi факт.:mNi теор.·100=21,807:23,652·100=92.2%,

где Вт.к. факт. - фактический катодный выход по току для никеля, %;

mNi факт. - масса фактически осажденного никеля за время электролиза, г;

mNi теор. - теоретическая масса никеля, которая должна была быть получена по закону Фарадея при отсутствии протекания побочных процессов, т.е, если бы

Вт.к. факт.=100%.

Wуд.=(Uв.нач.-Uв.кон.)·105:qNi2+·Вт.к.факт.=(3,8-4,2)·105:1,095·92,2=3763,9-4160.1

(или среднее значение 3962,0 кВт·ч/т),

где Wуд. - удельный расход электроэнергии, кВт·ч/т;

Uв.нач. - начальное напряжение на ванне, В;

Uв.кон. - конечное напряжение на ванне, В;

105 - переводной коэффициент (Wуд. в кВт·ч/т, qNi2+ г/А·ч в т/А·ч и Вт.к. факт. в %);

qNi2+ - электрохимический эквивалент никеля, г/А·ч.

Положительные результаты технологических и электрохимических характеристик (показателей) процесса электроизвлечения компактного никеля, полученного по заявляемому способу электроосаждения никеля на титановые матрицы многократного использования, аппаратурная и режимная технологичность его осуществления позволяют считать способ электроизвлечения компактного никеля промышленно приемлемым.

Преимущества промышленного использования заявляемого способа:

1. Позволяет получать компактные осадки никеля приемлемого качества поверхности и химической чистоты при повышенных плотностях тока с достаточно высокими выходами по току и умеренным расходом электроэнергии из никельсодержащих сульфатных электролитов, более концентрированных по ионам

Ni2+.

2. Подбор эффективных условий электролиза (диапазон плотностей тока, температур, скорости циркуляции раствора, продолжительность - цикл наращивания осадка никеля), повышающих технико-экономические показатели электролиза.

3. Нахождение оптимального состава электролита с точки зрения больших допустимых пределов изменения концентрации ионов никеля (II) в исходном и отработанном электролитах, обеспечивающего повышение катодных плотностей тока и технико-экономических показателей электролиза (выход по току никеля, удельный расход электроэнергии).

4. Непрерывное измерение рН циркулирующего электролита и автоматическое поддержание заданных значений кислотности электролита за счет непрерывной ее корректировки раствором гидроксида натрия.

5. Увеличение сквозного извлечения никеля из исходного сырья за счет вывода рассчитанной части отработанного электролита из системы циркуляции и использовании его для корректировки поступающих на электроизвлечение сульфатных растворов для получения компактного никеля.

6. Для обеспечения равномерного распределения ионов никеля в межэлектродном пространстве, предотвращения расслаивания компонентов электролита по длине и высоте ванны и снятия диффузионных ограничений при восстановлении ионов никеля предусматривается ввод циркулирующего электролита в каждый межэлектродный промежуток на поверхность ванны через калиброванные патрубки (рожки), а вывод отработанного электролита через сливной карман, расположенный на продольной стенке ванны, перпендикулярной боковым кромкам анодов и катодов.

1. Способ электроосаждения компактного никеля, включающий электролиз из электролита из очищенных сульфатных растворов с нерастворимыми свинцовыми анодами, отличающийся тем, что электролиз ведут при циркуляции электролита при поддержании рН 4,5-5,5; температуры в интервале 59,5-65°С и концентрации ионов никеля (II) в исходном электролите 100-110 г/дм3, в отработанном 40-50 г/дм3.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию ионов никеля (II) в исходном электролите поддерживают путем вывода 20-48% отработанного электролита из системы циркуляции.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что рН раствора непрерывно измеряют и автоматически поддерживают в процессе электролиза путем корректировки кислотности.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что электролит подают в межэлектродный промежуток на поверхность ванны через калиброванные патрубки.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катода используют катоды - матрицы многоразового использования, выполненные из титана.



 

Похожие патенты:

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

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

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.

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

Изобретение относится к гидрометаллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано при электролитическом рафинировании никеля для устранения дефицита никеля в электролите.

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.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для удаления серы, образовавшейся при выщелачивании никелевого штейна, из цикла выщелачивания. .
Изобретение относится к способу электрохимической переработки металлических отходов жаропрочных никелевых сплавов, содержащих рений

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
Изобретение относится к способу электрохимической переработки отходов жаропрочных никелевых сплавов, содержащих рений, вольфрам, тантал и другие ценные металлы, входящие в состав перерабатываемого сплава
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.
Изобретение относится к регенерации вторичного металлического сырья, в частности к переработке металлических отходов жаропрочных сплавов на основе никеля (суперсплавов). Способ извлечения никеля из жаропрочных сплавов на основе никеля электрохимическим методом включает анодное растворение сплава при анодной поляризации импульсным током при постоянном потенциале в азотнокислом электролите. При этом анодное растворение ведут при концентрации азотной кислоты 100 г/л при фиксированном значении потенциала анода, равном 1,0-1,2 В. В результате получают катодный продукт - никелевый концентрат чистотой не менее 95% за одну стадию. Техническим результатом является переработка жаропрочных сплавов на основе никеля с получением никелевого концентрата высокой чистоты. 3 пр.

Изобретение относится к утилизации активного материала оксидно-никелевого электрода никель-кадмиевого аккумулятора. Для этого проводят растворение активной массы в 1M растворе хлорида аммония. Затем осуществляют электролиз раствора с титановым виброкатодом и графитовым анодом в режиме импульсов тока прямоугольной формы амплитуды 0,3-0,5 A/см2 при длительности импульса 0,05-0,15 с и длительности паузы 0,05-0,1 с. Перед электролизом раствор выдерживают в проточном смесителе 10-12 часов. Способ позволяет получать никелевый порошок размерами частиц в диапазоне 4-6 мкм. Техническим результатом является повышение выхода продукта и производительности процесса, получение ультрамикронных электролитических порошков никеля, повышение экономической эффективности и экологической безопасности процесса. 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к вариантам способа удаления катионов никеля, гипофосфит- и фосфит-анионов из раствора химического никелирования методом мембранного электролиза. В способе используют трехкамерный мембранный электролизер, в котором на погруженном в раствор химического никелирования катоде восстанавливают катионы никеля, а на аноде из нерастворимого материала на основе титана и диоксида свинца, погруженном в анолит - раствор серной кислоты, окисляют анионы при анодной плотности тока 1-20 А/дм2, при этом раствор химического никелирования помещают в среднее пространство электролизера, которое анионообменной мембраной отделяют от анолита и катионообменной или анионообменной мембраной отделяют от католита - раствора гидроксида натрия, в который погружен второй катод. Во втором варианте способа используют двухкамерный мембранный электролизер, в котором на погруженном в раствор химического никелирования катоде восстанавливают катионы никеля, а на аноде из нерастворимого материала на основе титана и диоксида свинца, погруженном в анолит - раствор серной кислоты, окисляют анионы при анодной плотности тока 1-20 А/дм2, при этом раствор химического никелирования отделяют от анолита анионообменной мембраной. Изобретение обеспечивает обезвреживание растворов химического никелирования путем удаления катионов никеля, гипофосфит- и фосфит-анионов и позволяет многократно увеличить время непрерывной работы используемых электролизеров. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 пр.
Изобретение относится к регенерации вторичного металлического сырья, в частности к переработке металлических отходов ренийсодержащих жаропрочных сплавов на основе никеля. В способе проводят электрохимическое растворение жаропрочного сплава при анодной поляризации импульсным током при постоянных параметрах (ток) в азотнокислом электролите с последующим выделением никеля и рения при контролируемом катодном потенциале. В качестве катода используют инертный электрод. В качестве анода используют растворяемый сплав. Растворение ренийсодержащего жаропрочного сплава на основе никеля ведут при фиксированном значении плотности тока, а последующее выделение никеля и рения проводят при контролируемом катодном потенциале. Техническим результатом является переработка отработанных ренийсодержащих жаропрочных сплавов на основе никеля с получением металлических порошков никеля и рения с различным соотношением компонентов. 5 пр.

Изобретение относится к области извлечения веществ электроэкстракцией и может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков. Способ извлечения кобальта и марганца из водных сульфатных растворов включает электролиз с выделением кобальта на катоде и осаждением марганца в составе анодного шлама, образующегося на свинцовом аноде. При этом электролиз проводят с использованием катода из титана и перфорированной перегородки, разделяющей катодное и анодное пространства, при рН=1,1-1,4 водного сульфатного раствора и силе тока 0,5-1,5 А. Технический результат при осуществлении изобретения заключается в получении металлического кобальта высокой чистоты. 6 ил., 1 табл., 3 пр. .
Изобретение относится к изготовлению массивов кобальтовых нанопроволок в порах трековых мембран. Способ включает электроосаждение кобальта в поры трековых мембран из электролита, содержащего CoSO4⋅7H2O - 300-320 г/л, H3BO3 - 30-40 г/л, при рН 3,5-3,8 и температуре 40-45°С. Электроосаждение проводят с использованием датчика потенциала в виде хлоридсеребряного электрода сравнения при фиксированном расстоянии между катодом и хлоридсеребряным электродом сравнения, составляющем 2-4 мм, и контролируемом постоянном напряжении 750-900 мВ между ними. Обеспечивается улучшение однородности проволок по высоте. 4 пр.
Наверх