DD225721B1

DD225721B1 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF STARTPARTICLES FOR THE ELECTROLYTIC DEPOSITION OF STICK NICKEL

Info

Publication number: DD225721B1
Application number: DD26338884A
Authority: DD
Inventors: Andreas Kirchhof; Klaus Hein; Eberhard Saage
Original assignee: Funk A Bergbau Huettenkombinat
Priority date: 1984-05-25
Filing date: 1984-05-25
Publication date: 1989-03-29
Also published as: DD225721A1

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

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.The invention relates to a process for the preparation of starting particles, which serve for the electrolytic deposition of sulfur-depolarized nickel pieces, in particular in granule form, in electrolysis devices with moving bulk material cathode.

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.As is known, sulfur-depleted nickel is prepared in particulate form electrolytically in known moving bulk cathode devices, wherein starting particles having a fraction of the volume of finite nickel pieces are used as the starting material.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

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).It is known an electrolytic process for the production of germs, according to which the seeds are deposited from a subsequently to be processed granules material on contact tips and separated after reaching a defined size of the contact tips. Granules of usable size are then likewise produced by electrolytes from these germs (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.The method has the disadvantage that this type of starting particles in the form of needles and dendrites, resulting in the subsequent electrolytic coating granules of different shapes and with partially fissured and dendritic surface.

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.Such granules are not very free-flowing and cause in the systems for nickel plating due to bridge formation in the anode baskets to electroplating operations, so that a high cost of control and monitoring is required. For use in automatic galvanizing these granules are therefore largely unsuitable.

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).It is known to use beads as starting particles for the production of globular, readily pourable granules of sulfur-depolarized nickel by electrolysis in moving bulk cathode devices, either of electrically conductive material such as titanium or graphite, or of a non-conductive material provided with a conductive nickel layer. as glass or plastic, are prepared (prior art to 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.Such starting particles have the disadvantage that they consist of a dissimilar and therefore necessarily anodically insoluble material. This results in the use of the prepared granules of sulfur depolarized nickel in the electroplating plants that the starting particles remain in the anode baskets after the granules are used up.

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.This results in increasingly unstable conditions in the galvanic plant, which can lead to very different quality of the deposited layers. The anode baskets must therefore be changed at short intervals, especially at high throughput, resulting in downtime and thus productivity losses.

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.It is also disadvantageous that the starting particles of foreign material are expensive to produce, but only used once, as a return to re-granule production is not worthwhile because of the many collection points and the necessary extensive organization of the collection and return transport.

Ziel der ErfindungObject of the invention

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.The aim of the invention is to produce starting particles, which are suitable for the production of granules of sulfur-depolarized nickel by electrolytic means and provide the granules, which have a good bulkiness and exclude residues in the anode baskets of the galvanic plants.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schmelzmetallurgisches Verfahren zur Herstellung von Startpartikeln zu entwickeln, die aus schwefeldepolarisiertem Nickel bestehen.The invention has for its object to develop a melt metallurgical process for the production of starter particles, which consist of sulfur-depleted nickel.

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.According to the invention, this object is achieved by nickel with a purity of at least 99.0Ma .-% nickel melted, deoxidized at a temperature> 1450 ° C and carburized, adjusted by addition of a nickel-sulfur master alloy to a sulfur depolarized nickel corresponding sulfur content in the melt and then transferred in fine-grained form in the solid phase, preferably granulated. The carburizing of the nickel is carried out to a carbon content of 0.2 to 1.0 wt .-%. The sulfur content in the starting particles is preferably 0.02 to 0.15 mass%. To adjust the sulfur content of a nickel-sulfur master alloy is preferably used with 10 to 20Ma .-% sulfur. The preferably granulation of the melt to give starting particles by means of known methods to a grain size of in particular 0.5 to 5.0 mm.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.The invention will be described in more detail using an exemplary embodiment.

Elektrolytnickel (99,9Ma.-% Ni) in Form von Katodenblechabschnitten wird in einem Induktionsofen eingeschmolzen. NachElectrolyte nickel (99.9Ma .-% Ni) in the form of Katodenblechabschnitten is melted down in an induction furnace. To

Erreichen einer Temperatur von 1 550°C wird die Schmelze mit Koksgrus desoxydiert und auf einen Kohlenstoffgehalt vonReaching a temperature of 1 550 ° C, the melt is deoxidized with coke breeze and to a carbon content of

0,4Ma.-% C aufgekohlt. Anschließend erfolgt die Einstellung des Schwefelgehaltes von 0,1 Ma.-% S durch Aufgabe einer0.4Ma .-% C carburized. Subsequently, the adjustment of the sulfur content of 0.1 wt .-% S by abandonment of a

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.lumpy nickel-sulfur master alloy containing 18 mass% S. After thorough mixing of the melt, it is granulated at 1 550 ° C. in a manner known per se via a wheel into a water bath.

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 SchmelzprozeßA high percentage of solid nickel beads with a diameter of 1 to 3 mm is achieved. They have a smooth surface and are screened from the undersize and oversize, which expediently directly into the melting process

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,is returned. The screened material can, if necessary, be separated by means of a Wendelscheider of the possibly existing few non-round and speckled particles, so that always perfect starting particles, the round,

glatt und massiv sind, zur Verfügung stehen.smooth and solid are available.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß aus schwefeldepolarisiertem Nickel Startpartikel hergestellt werden, d. h.The process according to the invention has the advantage that starting particles are prepared from sulfur-depolarized nickel, ie. 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 erfindungsgemäßefrom a material that is used up in the electroplating together with the electrolytically deposited shell of Granalie, which, as already shown, also made of sulfur-depleted nickel, without residue. The invention

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 derMethod has the further advantage that the obtained spherical, massive starting particles ensure the production of spherical, smooth, well pourable granules, the one, even automated, trouble-free feeding into the anode baskets

Galvanikanlagen gestatten.Galvanikanlagen allow.

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 üblichenThe inventive method also has the advantage that it has a high productivity and ensures the production of a large amount of starting particles with a few batches and that it is in the usual in the nickel metallurgy

Einrichtungen durchführbar ist.Facilities is feasible.

Claims

1. A process for the preparation of starting particles, which are used for the production of free-flowing, schwefeldepolarisiertem nickel in granular form in electrolysis devices with moving bulk cathode, characterized in that the nickel metal melted with at least 99.0Ma .-% Ni, at a temperature of the melt of> 1 450th ⁰ C deoxygenated and carburized, adjusted by adding a nickel-sulfur master alloy a Sulfurdepolarisierten nickel corresponding sulfur content in the melt and this is then transferred in fine-grained form in the solid phase.

2. The method according to item 1, characterized in that the content of carbon in the starting particles is adjusted to 0.2 to 1.0Ma .-%.

3. The method according to item 1, characterized in that the content of sulfur in the starting particles to 0.02 to 0.15 Ma .-% is adjusted.

4. The method according to item 1 and 3, characterized in that the nickel-sulfur master alloy contains 10 to 20Ma .-% sulfur.

5. The method according to item 1, characterized in that the starting particles are produced in the particle size range 0.5 to 5.0 mm.