DD225721B1 - Verfahren zur herstellung von startpartikeln fuer die elektrolytische abscheidung von stuecknickel - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Startpartikeln, die zur elektrolytischen Abscheidung von schwefeldepolarisiertem Stücknickel, insbesondere in Granalienform, in Elektrolyseeinrichtungen mit bewegter Schüttgutkatode dienen.

Bekanntermaßen wird schwefeldepolarisiertes Nickel in stückiger Form auf elektrolytischem Wege in bekannten Einrichtungen mit bewegter Schüttgutkatode hergestellt, wobei Startpartikel, die einen Bruchteil des Volumens der endlichen Nickelstücke besitzen, als Ausgangsmaterial verwendet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist ein elektrolytisches Verfahren zur Herstellung von Keimen bekannt, demgemäß die Keime aus einem nachfolgend zu Granalien zu verarbeitenden Material auf Kontaktspitzen abgeschieden und nach Erreichen einer definierten Größe von den Kontaktspitzen abgetrennt werden. Aus diesen Keimen werden anschließend Granalien verwertbarer Größe auf ebenfalls elektrolytischem Wege hergestellt (DE-AS 2.239.907).

Das Verfahren hat den Nachteil, daß diese Art Startpartikel in Form von Nadeln und Dendriten anfallen, wodurch bei der nachfolgenden elektrolytischen Beschichtung Granalien unterschiedlichster Gestalt und mit teilweise zerklüfteter und dendritischer Oberfläche entstehen.

Derartige Granalien sind nicht gut schüttfähig und führen in den Anlagen zur Vernickelung infolge Brückenbildung in den Anodenkörben zu Störungen des Galvanisierbetriebes, so daß ein hoher Aufwand für Kontrolle und Überwachung erforderlich wird. Für den Einsatz in automatisch arbeitenden Galvanisieranlagen sind diese Granalien deshalb weitgehend ungeeignet.

Es ist bekannt, zur Erzielung kugelförmiger, gut schüttfähiger Granalien aus schwefeldepolarisiertem Nickel mittels Elektrolyse in Einrichtungen mit bewegter Schüttgutkatode Kügelchen als Startpartikel zu verwenden, die entweder aus elektrisch leitendem Material, wie Titan oder Graphit, oder aus einem mit einer leitenden Nickelschicht versehenen nichtleitendem Material, wie Glas oder Plaste, hergestellt sind (Stand der Technik zu DD-WP 139604).

Derartige Startpartikel haben den Nachteil, daß sie aus einem artfremden und deshalb notwendigerweise anodisch nicht löslichen Material bestehen. Das führt beim Einsatz der daraus hergestellten Granalien aus schwefeldepolarisiertem Nickel in den Galvanikanlagen dazu, daß die Startpartikel in den Anodenkörben zurückbleiben, nachdem die Granalien aufgebraucht sind.

Dadurch ergeben sich zunehmend instabile Bedingungen in der Galvanikanlage, die zu sehr unterschiedlicher Qualität der abgeschiedenen Schichten führen können. Die Anodenkörbe müssen deshalb insbesondere bei hohem Durchsatz in kurzen Abständen gewechselt werden, wodurch Betriebsstillstände und damit Produktivitätsverluste entstehen.

Es ist ferner von Nachteil, daß die Startpartikel aus artfremdem Material teuer in der Herstellung, aber nur einmalig verwendbar sind, da eine Rückführung zur erneuten Granalienherstellung wegen der vielen Anfallstellen und der damit notwendigen umfangreichen Organisation der Erfassung und des Rücktransportes nicht lohnt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Startpartikel herzustellen, die für die Erzeugung von Granalien aus schwefeldepolarisiertem Nickel auf elektrolytischem Wege geeignet sind und die Granalien liefern, welche eine gute Schüttfähigkeit aufweisen und Rückstände in den Anodenkörben der Galvanikanlagen ausschließen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schmelzmetallurgisches Verfahren zur Herstellung von Startpartikeln zu entwickeln, die aus schwefeldepolarisiertem Nickel bestehen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Nickel mit einer Reinheit von mindestens 99,0Ma.-% Nickel eingeschmolzen, bei einerTemperatur>1450°Cdesoxydiert und aufgekohlt, durch Zugabe einer Nickel-Schwefel-Vorlegierung ein einem schwefeldepolarisierten Nickel entsprechender Schwefelgehalt in der Schmelze eingestellt und diese anschließend in feinkörniger Form in die feste Phase überführt, vorzugsweise granuliert wird. Die Aufkohlung des Nickels erfolgt auf einen Kohlenstoffgehalt von 0,2 bis 1,0 Ma.-%. Der Schwefelgehalt in den Startpartikeln beträgt vorzugsweise 0,02 bis 0,15Ma.-%. Zur Einstellung des Schwefelgehaltes wird eine Nickel-Schwefel-Vorlegierung mit vorzugsweise 10 bis 20Ma.-% Schwefel eingesetzt. Die vorzugsweise Granulierung der Schmelze zu Startpartikeln erfolgt mittels bekannter Methoden auf eine Körnung von insbesondere 0,5 bis 5,0mm.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.

Elektrolytnickel (99,9Ma.-% Ni) in Form von Katodenblechabschnitten wird in einem Induktionsofen eingeschmolzen. Nach

Erreichen einer Temperatur von 1 550°C wird die Schmelze mit Koksgrus desoxydiert und auf einen Kohlenstoffgehalt von

0,4Ma.-% C aufgekohlt. Anschließend erfolgt die Einstellung des Schwefelgehaltes von 0,1 Ma.-% S durch Aufgabe einer

grobstückigen Nickel-Schwefel-Vorlegierung, die 18Ma.-% S enthält. Nach Durchmischung der Schmelze wird diese bei 1 550°C in an sich bekannter Weise über ein Rad in ein Wasserbad granuliert.

Es wird ein hoher Prozentsatz massiver Nickelkügelchen mit einem Durchmesser von 1 bis 3 mm erzielt. Sie besitzen eine glatte Oberfläche und werden vom Unter- und Überkorn abgesiebt, das zweckmäßigerweise direkt in den Schmelzprozeß

zurückgeführt wird. Das abgesiebte Material kann erforderlichenfalls mittels eines Wendelscheider von den möglicherweise vorhandenen wenigen unrunden und spratzigen Partikeln getrennt werden, so daß stets einwandfreie Startpartikel, die rund,

glatt und massiv sind, zur Verfügung stehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß aus schwefeldepolarisiertem Nickel Startpartikel hergestellt werden, d. h.

aus einem Material, das in der Galvanik zusammen mit dem elektrolytisch abgeschiedenen Mantel der Granalie, der wie bereits dargestellt, ebenfalls aus schwefeldepolarisierten Nickel besteht, rückstandslos aufgebraucht wird. Das erfindungsgemäße

Verfahren hat den weiteren Vorteil, daß die erzielten kugelförmigen, massiven Startpartikel die Erzeugung kugeliger, glatter, gut schüttfähiger Granalien gewährleisten, die eine, auch automatisierte, störungsfreie Zuführung in die Anodenkörbe der

Galvanikanlagen gestatten.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat außerdem den Vorteil, daß es eine hohe Produktivität besitzt und mit wenigen Chargen die Herstellung einer großen Menge von Startpartikeln gewährleistet und daß es in den in der Nickelmetallurgie üblichen

Einrichtungen durchführbar ist.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Startpartikeln, die zur Erzeugung von schüttfähigem, schwefeldepolarisiertem Nickel in Granalienform in Elektrolyseeinrichtungen mit bewegter Schüttgutkatode dienen, dadurch gekennzeichnet, daß Nickelmetall mit mindestens 99,0Ma.-% Ni eingeschmolzen, bei einer Temperatur der Schmelze von > 1 450⁰C desoxydiert und aufgekohlt, durch Zugabe einer Nickel-Schwefel-Vorlegierung ein einem schwefeldepolarisierten Nickel entsprechender Schwefelgehalt in der Schmelze eingestellt und diese anschließend in feinkörniger Form in die feste Phase überführt wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Kohlenstoff in den Startpartikeln auf 0,2 bis 1,0Ma.-% eingestellt wird.

3. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Schwefel in den Startpartikeln auf 0,02 bis 0,15 Ma.-% eingestellt wird.

4. Verfahren nach Punkt 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickel-Schwefel-Vorlegierung 10 bis 20Ma.-% Schwefel enthält.

5. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Startpartikel im Korngrößenbereich 0,5 bis 5,0 mm hergestellt werden.