Способ получения металлических порошков электрохимическим путем

 

Класс 48а, 10

48а, 4

СССР

Жо 70696

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Способ получения металлических пороиаов электрохимическим путем

Заявлено 8 февраля 1947 года в Министерство электропромышленности СССР за Ко 1717 (352333) Опубликовано 31 марта 1948 года

В гидроэлектрометаллургических процессах обычно электроды распо лагаются вертикально или горизонтально (фиг. 1, А и Б), При электролитических процессах, имеющих целью осаждение на катоде рыхлых, губчатых металлических осадков, вертикальное расположение электродов обусловливает значительные недостатки.

Рыхлый металл легко осыпается с вертикального катода и, собираясь на дне ванны, загрязняется анодным шламом и солями электролита.

Осложняется также и извлечение металлического осадка из ванны.

В случае горизонтального расположения электродов затрудняется циркуляция электролита и выделение газов. Эти недостатки особенно резко проявляются в условиях производства электролитических металлических порошков. Кроме того, так как анод помещается непосредственно над катодом, имеет место загрязнение катодного осадка примесями из анодного шлама.

Иногда при получении металлических порошков электрохимическим способом рекомендуются механизированные электролизные ванны с вращающимся катодом и непрерывным съемом катодного осадка при помощи скребков. Такие ванны отличаются сложной конструкцией и низкой производительностью.

Предлагается способ получения электролитических порошков для металлокерамических изделий путем осаждения рыхлого, губчатого осадка на горизонтально расположенном катоде (или катодах), при вертикальных анодах, расположенных вокруг или по сторонам катода на некотором расстоянии от него (фиг. 1, В и фиг. 2).

В некоторых случаях, когда требования к чистоте порошков не высокие, аноды могут располагаться также и над катодом (фиг. 1, I ).

Такое расположение анодов благоприятно сказывается для повышения напряжения ванны.

При расположении электродов по предлагаемому способу в процессе электролиза металл накапливается на катоде и удаляется периодически, для чего катод вместе с осадком извлекается из электролита.

В случаях, когда катодный осадок непрочен и настолько слабо сцеплен с катодом, что потеря ме437 № 70696 талла может происходить во время электролиза (вследствие действия конвекционных токов электролита или циркуляции его) и при извлечении катода, последний снабжается невысокими бортами из резины или другого изолирующего материала (фиг. 3). Потеря металла при такой конструкции полностью исключается.

Предлагаемый способ расположения электродов при получении металлических порошков имеет следующие преимущества.

1. Исключается потеря металла в процессе электролиза и при извлечении катодного осадка из ванны.

2. Исключается возможность загрязнения металла анодным шламом и солями электролита.

3. Образующиеся п ри электролизе газы выделяются из ваннь свободно. Циркуляция электролита ничем не затруднена.

4. Электролизная ванна проста по конструкции и ничем не отличается от ванн, обычно применяемых в гальванотехнике.

Горизонтальные катоды должны иметь форму пластин (с небольшой толщиной по сравнению с поверхностью). Конфигурация катодов особого значения не имеет, однако предпочтительно применение круглых или продолговатых пластин с закругленными углами во избежание получения неоднородных осадков.

Аноды могут употребляться любой формы: в виде пластин, трубок, стержней и т. д. Аноды могут быть растворимыми и нерастворимыми.

Подвод тока к анодам осуществляется обычным путем. К катоду ток подводится по выступающему из ванны токопроводящему металлическому стержню, соединенному с катодом винтом и изолированному от электролита резиновой или фарфоровой трубкой. Этот стержень может использоваться, так же как ручка, при извлечении катода из ванны.

Электролизная ванна может иметь круглую или прямоугольную форму, как и при вертикальных электродах, однако площадь ванны по сравне4зя нию с ее высотой должна быть несколько большей.

Предлагаемый способ проверен при получении электролитических порошков никеля, кобальта, железа, меди, серебра и других металлов.

Пример. В качестве примера приводится описание технологического процесса получения электролитического порошка никеля для металлокерамических изделий в ванне с горизонтальным катодом и вертикальными анодами.

Ванна железная, освинцованная, 450 ; 400 мм, с внутренней резиновой обкладкой, с электрообогревом и охлаждающей установкой. Рабочий объем ванны 35 л.

Катод пластинчатый в форме диска из низкоуглеродистой стали, полированный и хромированный, с резиновым бортом. Рабочая площадь катода — 0,8 дм .

Аноды из электролитического никеля — в виде пластин. Рабочая площадь анодов около 14 дм .

Катод располагается горизонтально в центре ванны. Ток подводится к центру катода по железному стержню, изолированному резиновой трубкой.

Аноды расположены на кольцевой медной токопроводящей шине вокруг катода на расстоянии 3 см от него.

Состав электролита: никель сернокислый 35 г/л, натрий фтористый

8,5 г/л, борная кислота 31 г/л, натрий хлористый 20 г/л.

При электролизе рН в пределах

5,5 — 7,0.

Условия электролиза: 0 = 30—

35 а/дм, температура 50 — 60, продолжительность 1 — 2 часа.

Никель в виде губчатого рыхлого осадка накапливается на катоде в течение 1 — 2 часов, после чего катод вместе с осадком извлекается из электролита и переносится в стеклянную ванну, наполненную водой. Резиновым скребком при покачивании катода снимается катодный осадок.

Выход по току в указанных условиях около 80%.

¹ 70696

Ситовой состав порошка (дисперсность) приведен в таблице.

14, 38; 2 21 ! ог о

Фиг. 1

Фиг. 3

Фиг. 2 о амер части" I + порошка, меш, Я, -1ОО, !

Отв. редактор М. М. Акишии о

СЧ -.о — 325 сч

Предмет изобретения

Способ получения металлических порошков электрохимическим путем, отличающийся тем, что порошкообразный металл осаждают на горизонтально расположенном катоде при анодах, расположенных вертикально вокруг катода, по сторонам его или над ним.

Редактор C. П. Мысовский

439