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Verfahren zur Herstellung von Schmied- und glühbarem Nickel Die Erfindung
bezieht sich auf die Herstellung von schmied- und glüh- oder anlaßbarem Nickel,
und sie bezweckt gewisse Verbesserungen an dem Verfahren und der Vorrichtung zur
Herstellung von Schmied- und glühbaren Nickelkathoden bei der elektrolytischen Raffination
von Nickel, die frei von Poren und I_unkern sowie Einschlüssen sind.
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Die bei der elektrolytischen Raffination von Nickel hergestellten
Kathoden, d. h. das primäre Rohnickel, sind oft schmied- und hämmerbar, aber oft
nicht glühbar, d. h. die Kathoden können brüchig werden, wenn sie, um das Nickel
zu erweichen, geglüht werden. Das Problem, hei der Nickelraffination unmittelbar
Kathoden herzustellen, die sowohl schrnied- als auch glühbar und praktisch frei
von Poren und Einschlüssen sind und glatte Oberflächen besitzen, ist bisher nicht
gelöst worden.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, durch elektrolytische Abscheidung
Nickelbleche herzustellen, die unmittelbar zum Walzen oder für andere mechanische
Behandlung benutzt werden können. In diesem Zusammenhang ist vorgeschlagen worden,
das Nickel zu schmelzen und es zu Anoden zu vergießen, die dann zur Herstellung
von schmied-und glühbaren Nickelblechen durch elektrolytische Ahscheidung verwendet
werden. Dieses Verfahren ist jedoch schwierig, unwirtschaftlich und kostspielig.
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Um das nach dem bisherigen '.'erfahren gewonnene Nickel ausglühbar
zu machen, ist es üblich,
es zunächst zu schmelzen. Während des
Schmelzens nimmt das Nickel- jedoch Sauerstoff o auf unter Bildung von Nickeloxyd.
Dem geschmolzenen Nickel wird daher gewöhnlich auch Kohle zugesetzt, um die ,schädlichen
Mengen des Nickeloxyds zu entfernen. Bei dieser Arbeitsweise bleibt jedoch eine
gewisse Menge Kohlenstoff in dem Nickel zurück, und um das Nickel auf diese Weise
in der richtigen Weise zu behandeln, bedarf es der sorgfältigen Überwachung gut
vorgebildeter Arbeiter.
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Das mit dem Kohlenstoff behandelte geschmolzene Nickel wird dann in
Formen gegossen, und die erhaltenen Barren oder Blöcke werden dann ausgewalzt oder
in anderer Weise mechanisch zu der gewünschten Form verarbeitet. a Die, mechanische
Verarbeitung muß zwangsweise in mehrere Stufen unterteilt werden. Der ursprüngliche
Barren wird zunächst in kleinere und dünnere Stücke verarbeitet, die dann ausgeglüht
werden, um die in das Nickel eingearbeitete Kaltbrüchigkeit zu beseitigen. Nach
dem Glühen wird das Nickel wieder mechanisch in noch kleinere Stücke verarbeitet,
die dann wieder ausgeglüht werden, um di-e durch- - die zweite mechanische Bearbeitung
verursachte Kaltbrüchig-. keit zu beseitigen. Diese abwechselnde Bearbeitung
und Ausglühung wird fortgesetzt, bis die gewünschte Endform erzielt worden
ist. Die Endform wird dann im allgemeinen nochmals ausgeglüht und gebeizt. Das bisherige
Verfahren zur Herstellung der gewünschten Formen von Schmied- und ausglühbarem Nickel
ist somit sehr umständlich und kostspielig.
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Es wurde ntin gefunden, da.ß ischmied- und glühbare Nickelkathoden
durch elektrolytische Abscheidang unmittelbar aus Elektrolyten bei der Nickelraffination
nach dem Hybinetteverfahren, bei dem eine Kathode benutzt wird, die meinem porösen
Kathodenbehälter aufgehängt wird, hergestellt werden können. Die Nickelkathoden
sind praktisch frei von zu beanstandenden Unvollkommenheiten, wie Poren und Einschlüssen,
und sie besitzen glatte Oberflächen.
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Wenn der Nicketelektrolyt weitgehend gereinigt und leicht sauer ist,
kann eine Schmied- und ausglühbare Nickelkathode erhalten werden, aber sie kann
schädliche Einschlüsse enthalten, die gewöhnlich durch die Bildung von Hydroxyden
veranlaßt werden und auf der Kathodenfläche haften. Wenn andererseits der Nickelelektrolyt
gut gereinigt und stark sauer ist, so kann eine schmied- und ausglühbare Nickelkathode
erhalten werden, aber sie kann schädliche Poren enthalten. Durch die Verwendung
höher Stromdichten wird dabei die Neigung zur Bildung von Einschlüssen erhöht, während
durch Verwendung von niedrigen Stromdichten die Neigung zur Bildung von Einschlüssen
verringert wird. Ebenso wird, wenn der Elektrolyt auf hoher Temperatur gehalten
-wird, die Neigung zur Bildung von Hydroxyden und somit zu Einschlüssen erhöht.
Andererseits wird, wenn der Elektrolyt auf -einer niedrigen Temperatur gehalten
wird, die Neigung zur Bildung von Hydroxyden und somit zu Einschlüssen verringert.
Schmied- und ausglühbare Nickelkathoden, die die gewünschte Weichheit und Glätte
aufweisen und frei von Poren, Lunkern und Einschlüssen sind, können nicht durch
Regelung nur einer einzigen der vorstehend erwähnten Bedingungen, die bei dem elektrolytischen
Verfahren zur Herstellung von Nickelkathoden beachtet werden müssen, erhalten werden.
Es wurde gefunden, daß ein geeigneter Kompromiß zwischen den veränderlichen Bedingungen
notwendig ist, aber daß dieser allein auch nicht ausreichend ist. Es ist nämlich
außerdem noch notwendig, daß eine Vielzahl von winzig kleinen Luftblasen am Boden
in dem Kathodenbehälter längs der Außenseite der Kathode eingeleitet wird. Die winzig
kleinen Luftblasen müssen außerdem in ihrer Menge so ausreichend sein, daß der Nickelelektrolyt
in der Nähe der Kathode so kräftig mit dem -weiteren Elektrolyt in dem Behälter
verrührt wird, daß eine Ansammlung von Poren und Einschlüsse bildenden Wasserstoffgasblasen
und das Anhaften von Einschlüsse bildenden festen Verunreinigungen auf der Kathode
vollständig verhindert wird und ferner auch verhindert wird, daß der Elektrolyt,
der sich am nächsten an der Kathode befindet, so basisch wird, daß schädliche Einschlüsse
bildende Hydroxyde__ auf der -Kathode gebildet werden. Es besteht also mit anderen
Worten für jede veränderliche Arbeitsmaßnahme des Verfahrens ein optimaler Wirkungsbereich,
bei dem ohne weitere Maßnahmen dennoch kleine, aber immerhin schädliche Mengen von
Poren und Einschlüssen auftreten können, deren Bildung jedoch durch geeignete Verwendung
von Luftbläschen verhindert werden kann.
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Was den Nickelelektrolyt selbst anbetrifft, so scheint es, daß die
Verunreinigungen, die bei der Herstellung von schmied- und ausglühbaren Nickelkathoden
der beschriebenen Art stören, die Verunreinigungen sind, die bei dem späteren Glühverfahren,
das gewöhnlich bei 8oo bis goo° durchgeführt wird, eine physikalische oder chemische
Veränderung erfahren und dazu neigen, die Struktur des Nickels schädlich zu beeinflussen.
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Gewöhnlich sind in dem Nickelelektrolyt Verunreinigungen, wie Blei,
Arsen und organische Stoffe, vorhanden, und diese neigen dazu, in dem Elektrolyt
zu verbleiben. Es wurde gefunden, daß, wenn diese Verunreinigungen praktisch vollkommen
entfernt werden, ein hochgereinigter Elektrolyt erhalten wird, der zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann. Obgleich der hochgereinigte Nickelelektrolyt
in irgendeinergeeigneten Weise hergestellt werden kann, wurde doch gefunden, daß,
wenn der Elektrolyt nach den Verfahren der amerikanischen Patentschriften z 986
967, 2 o66 34.7, 2 ii5 oig gereinigt wird, er für die Zwecke der vorliegenden Erfindung
sehr gut geeignet ist.
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Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden daher schmied-
und ausglühbare Nickelkathoden, die praktisch frei von Poren und Einschlüssen sind
und glatte Oberflächen besitzen, durch elektrolytische Abscheidung unmittelbar aus
Elektrolyten bei der Nickelraffination nach dem
Hybinetteverfahren
unter Verwendung einer Kathode, die in einem porösen Kathodenbehälter aufgehängt
ist, hergestellt, indem ein angesäuerter hochgereinigter Nickelelektrolyt, der mehr
als 25 g Nickel je Liter enthält, bei einem pH-Wert von 1,5 bis .I und bei einer
Temperatur von 4.o bis 8o° der Elektrolyse bei einer Stromdichte von 0,5
bis 5 Ampere/qdcm unterworfen wird, hierbei ein Elektrolyt benutzt wird, der praktisch
frei von Verunreinigungen, wie Blei, Arsen und organischen Stoffen, ist, und in
den Kathodenbehälter vom Boden her über die ganze Breite der Kathode eine Vielzahl
von winzig kleinen Luftbläschen eingeleitet wird, deren Menge so ausreichend bemessen
wird, daß sie längs der Außenfläche der Kathode aufsteigen und den der Kathode benachbarten
Elektrolyt mit dem sich anschließenden Elektrolyt in dem Behälter so kräftig verrühren,
daß ein Ansetzen von Poren und Einschlüsse bildenden Wasserstoffgasblasen und Einschlüsse
bildenden festen Verunreinigungen auf der Kathode verhindert und auch verhütet wird,
daß der die Kathode unmittelbar benachbarte Elektrolyt so stark basisch wird, daß
schädliche Verunreinigungen auf der Kathode gebildet werden.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, die eine beispielsweise
Ausführungsform einer brauchbaren Vorrichtung veranschaulicht, näher beschrieben.
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Fig. i ist ein Längsschnitt einer elektrolytischen Zelle oder eines
elektrolytischen Abscheidebehälters mit einer Anzahl Anoden, Kathoden, Kathodenbehältern
oder Kathodentaschen und Luftzerteilvorrichtungen; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach
der Linie 2-2 der Fig. i, und sie veranschaulicht die Aufhängung der Anoden; Fig.
3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fiä. 1, und sie veranschaulicht, in
welcher Weise die Kathoden und Luftzerteilv orrichtungen in den Kathodenbehältern
oder Kathodentaschen angeordnet sind und ihre relative Stellung zueinander; Fig.
q. ist eine Draufsicht auf einen Teil der Zelle, und sie veranschaulicht außer Anoden,
Kathodenbehältern und Kathoden eine Überlaufabflußvorrichtung für den Abzug von
unreinem Elektrolyt; Fig.5 veranschaulicht als Teilansicht in vergrößertem nuerschnitt
die Ausführungsform der Kathode und des Kathodenbehälters sowie die Einrichtung
zum Einleiten der Luft zur Luftverteilvorrichtung.
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Gemäß Fig. i und :I besteht die elektrolytische Zelle oder der Abscheidebehälter
aus einem rechteckigen Behälter i o, einer Anzahl Anoden i i, i i, i i" usw. und
einer Anzahl Kathoden oder Kathodenblechen 12, 12', 12" usw., die in geeigneter
Weise in den Kathodenbehältern oder -taschen 13 bzw. 13' und 13" aufgehängt sind;
die Böden der Kathodenbehälter sind mit porösen Luftzerteilvorrichtungen 14. bzw.
14! und 14" versehen, die unmittelbar unter den zugehörigen Kathoden angeordnet
sind.
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Die Wandungen und der Boden des Elektrolysebehälters werden zweckmäßig
aus armiertem Beton hergestellt, und die Innenflächen werden vorzugsweise mit einem
nicht veranschaulichten Schutzüberzug aus Mastix od. dgl. versehen. Der Boden des
Behälters (Fig. - und 3) ist mit nach innen gerichteten Schultern 15 und 16 versehen,
deren obere Fläche 17 zum Tragen der Kathodenbehälter dient. Die Schultern begrenzen
außerdem eine Kammer i8 unterhalb der Anoden, Kathoden, Kathodenbehälter und Luftzerteilvorrichtungen
für den ungehinderten Umlauf des Elektrolyts.
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An dem einen Ende 19 des Behälters (Fig. i und.) ist am Boden in der
Mitte ein seitlicher Abzug 2o angeordnet, der mit einem senkrechten Rohr 21 und
einem Trog 22 in Verbindung steht, der oben in einem seitlich am Behälter io angeordneten
und einen Überlauf bildenden Ansatzstück23 vorgesehen ist, das durch ein am Behälter
befestigtes entsprechend gebogenes Metallband 24 od. dgl. gehalten wird. Das vertikale
Rohr :2i ist mit einer Ausfütterung. 25 aus geeignetem Material, wie Mastix oder
Kautschuk, versehen, das auf den Elektrolyt nicht schädlich einwirkt. Das für den
Überlauf benutzte Ansatzstück 23 ist mit einem einstellbaren Überlaufrohr 26 versehen,
das teleskopartig in ein Abzugsrohr 27 eingesetzt ist, das mit dem Ansatzstück 23
fest verbunden ist. Das Abzugsrohr 27 steht mit einer nicht veranschaulichten Vorrichtung
für die Behandlung des durch es abgezogenen Anolyten in Verbindung.
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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Anoden ii mit nach der Seite sich
erstreckenden Lappen 28 und 29 versehen, an denen sie in dem Behälter aufgehängt
werden. Die Anoden können löslich, rein oder unrein oder auch unlöslich sein. Der
Lappen 28 ruht auf einer Anodengleitstange 3o, die mit einer nicht veranschaulichten
Stromquelle verbunden ist und sich oben über die Längsseite des Behälters erstreckt
und selbst von einem Isolierkörper 31 getragen wird, der auf der Seitenwandung 32
des Behälters ruht. Der andere Lappen 29 ruht auf einem verhältnismäßig kurzen Stück
eines Isoliermaterials 33, das selbst von einem Isolierstück 34 getragen wird, das
sich über die Länge des Behälters erstreckt und oben auf der Seitenwandung 35 des
Behälters ruht.
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Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Kathode oder das Kathodenausgangsblech
12 in einem Rahmen 36 befestigt, der zweckmäßig aus Holz hergestellt ist, so daß
eine Abscheidung von Nickel rund um die Kanten des Kathodenausgangsbleches verhindert
und somit das Abstreifen der Nickelkathode von dem Kathodenausgangsblech erleichtert
wird. Das obere Ende des Kathodenausgangsbleches ist an der Seite mit Schultern
37 und 38 versehen, an deren oberen Enden eine sich nach der Seite erstreckende
Tragleiste 39 für die Kathode befestigt ist. Das eine Ende dieser Tragleiste ruht
auf einer Kathodengleitstange qo, die mit einer nicht veranschaulichten elektrischen
Stromquelle verbunden ist und sich über die Länge des Behälters erstreckt. Die genannte
Kathodengleitstange wird selbst von dem genannten Isolierkörper 34 getragen. Das
andere Ende der Kathodentragleiste ruht auf -einem verhältnismäßig kurzen Isolierstück
4.1, das von dem genannten
Isolierglied 31 getragen wird.
Jede Kathode und jedes Kathodenausgangsblech wird in einem Behälter oder in einer
Tasche gehalten, die vorzugsweise a.us Segeltuch nach Art der bekannten Hybinettebehälter
hergestellt sind.
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Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist der veranschaulichte Kathoden- oder
Hybinettebehälter doppelwandig und besteht aus einer inneren Siegeltuchbahn 42 und
einer äußeren Segeltuchbahn 43, die in geeigneter Weise in Abstand voneinander gehalten
werden; und sie verlaufen längs der beiden Seiten des .eigentlichen Behälters und
sind in geeigneter Weise auf einem Rahmen für den Kathodenbehälter befestigt, der
aus den Seitenteilen 44 und 45 und einem Bodenstück 46 beisteht, die zweckmäßig
aus Holz hergestellt werden. Die Seitenflächen der Seitenteile 44 und 45 des Rahmens
sind, wie veranschaulicht, mit Ausschnitten versehen, in denen vertikal verlaufende
Nuten 47 angeordnet sind und in die ein anliegender Teil der inneren Segeltuchbahn42
eingepreßt und durch einen geeigneten Strang oder eine Schnur 48 festgehalten wird,
die in die Nut eingedrückt wird. In gleicher Weise sind auch die Seitenflächen des
Rahmens mit vertikal angeordneten Nuten 49 versehen, in die ein Teil der äußeren
Segeltuchbahnen 43 eingepreßt und mittels eines geeigneten Stranges oder einer Schnur
5o in Stellung gehalten wird, die in die genannte Nut eingepreßt wird.
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Die Seitenteile 44 und 45 des Rahmens für den Kathodenbehälter sind
in der Mitte der Innenfläche auch mit- einem senkrecht nach unten verlaufenden rechtwinkeligen
Ausschnitt 5 i versehen, in den der Rahmen 36 des Kathodenausgangsbleches mit Spielraum
eingesetzt wird. Der Rahmen wird somit in dem genannten Ausschnitt in Stellung gehalten,
und das Kathodenausgangsblech oder die Kathode i2 kann in den Behälter eingeschoben
oder herausgezogen werden.
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Wie aus Fig. 2, 3 und 4 hervorgeht, ist die veranschaulichte Vorrichtung
auch mit einem Rohr 52 für die Verteilung des Elektrolyts versehen, das sich kurz
unterhalb des oberen Endes der Seitenwandung 35 über die Länge des Behälters erstreckt.
An dem Verteilungsrohr des Elektrolyts ist eine Anzahl Abzweigrohre 53, 53", 53"
usw. vorgesehen, und das freie Ende jedes Abzweigrohres verläuft quer oben über
die Seitenwandung des Elektrolysebehälters und über das oben offene Ende dets Kathodenbehälters.
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Die Fig. 2; 3 und 4 veranschaulichen auch die Verwendung eines Luftverteilerrohras
54, das sich über die Länge des Behälters erstreckt, und mit diesem Verteilerrohr
steht eine Anzahl von Abzweigrohren 55, 55", 55" usw. in Verbindung, die vorzugsweise
aus einem nicht leitenden Material, wie Hartkautschuk, bestehen. Diese Abzweigrohre
verlaufen je durch einen Seitenteil 45 des Rahmens eines Kathodenbehälters nach
unten, und wie aus Abb. 5 hervorgeht, sind diese zu diesem Zweck an der Außenseite
mit einem nach unten verlaufenden Ausschnitt 56 versehen, in dem das Abzweigrohr
55 durch ein Füllstück 57 in Stellung gehalten wird. . Das untere, nach der
Seite abgebogene Ende jedes Abzweigrohres (Fig. 3) ist durch das Rahmenseitenstück
des Kathodenbehälters hindurchgeführt und steht mit einer Luftverteilvorrichtung
14 in Verbindung, die vorzugsweise aus einem porösen kerami-'schen Material besteht
und auf der nicht durchlässigen Bodenplatte 46 des Rahmens des Kathodenbehälters
ruht, und zwar unmittelbar unterhalb der Kathode oder des Kathodenausgangsbleches
12. Der Außendurchmesser des keramischen Rohres beträgt zweckmäßig etwa 5 cm, und
seine Länge entspricht etwa der Länge der unteren Kante der Kathode oder des Kathodenausgangsbleches.
Das freie Ende des Rohres ist geschlossen. Die Porengröße des Luftzerstäubungsrohres
ist sehr klein; damit die Bildung sehr kleiner Blasen gewährleistet ist.
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Im Betriebe der Vorrichtung wird fortlaufend ein Strom aus dem Nickelelektrolyt
58, wie Nickelsulfat, durch das Verteilungsrohr 52 und die Abzweigrohre 53, 53',
53"' usw. in die Kathodenbehälter 13, 13, , 13" usw. geschickt, bis der Flüssigkeitsspiegel
59 des Elektrolyts im eigentlichen Elektrolysierbehälter eine geeignete Höhe erreicht
hat. Die Zuflußgeschwindigkeit des Elektrolyts nach dem Elektroabscheidebehälter
wird so eingestellt, daß im Kathodenbehälter der Spiegel do des Elektrolyts etwa
2,5 cm höher ist als auf der Außenseite des Behälters. An die Gleitstangen 30 und
4o der Anoden und Kathoden wird dann elektrischer Strom angeschlossen, worauf die
Elektrolyse in üblicher Weise verläuft und Nickel auf den Kathoden oder Kathodenausgangsblechen
12, 12, , 12" usw. in gleicher Weise abgeschieden wird, wie die Anoden z z, I I@,
I I" usw. in Lösung gehen, wenn lösliche Anoden benutzt werden. Der erhaltene Anolyt
(unreiner Nickelelektrolyt) geht nach unten in den Raum 18, weiter durch Rohr 2o
und Steigrohr 21 nach dem Trog 22 und dann durch das Überlaufrohr 26 nach unten
und wird dann an Nickel angereichert, gereinigt und in den Behälter zur weiteren
elektrolytischen Behandlung zurückgeschickt.
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Als Elektrolyt wird vorzugsweise der gleiche benutzt, wie er im allgemeinen
zur Herstellung gewöhnlichen Kathodennickels verwendet wird, mit dem Unterschied
jedoch, daß er, wie oben angegeben, hoch gereinigt und seine Azidität zweckmäßig
beispielsweise durch Zusatz von Schwefelsäure derart erhöht wird, daß der pH-Wert
des Elektrolyts unter 4 und vorzugsweise zwischen 1,5 und 3,5 liegt. Die Nickelkonzentration
in dem Elektrolyt soll mehr als 25 g je Liter betragen. Die Temperatur des in die
Kathodenbehälter eintretenden Elektrolyts wird zwischen 4o und 8o° und vorzugsweise
zwischen 5o und 70° gehalten. Die für die Abscheidung angewendete Stromdichte kann
zwischen 6,5 und 5 Ampere/qdcm liegen, aber sie wird vorzugsweise zwischen
r und 2 Ampere/qdcm gehalten.
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In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde ein Elektrolyt
aus Nickelsulfat benutzt, der je Liter 5o g Nickel, 2o bis 25 g Natriumsulfat und
25 g Borsäure enthielt. Der Elektrolyt hatte, als er vom Zementieren und Neutralisieren
kam, einen pH-Wert von etwa 5,5 und von etwa 3,5,
als er in die
elektrolytische Zelle ging. Der Elektrolyt hatte eine Temperatur von etwa 55°, als
er in die Zelle ging, und wurde mit einer Stromdichte von etwa 1,3 Ampere/qdcm
der Elektrolyse unterworfen. Die Nickelkonzentration in dem Elektrolyt betrug mehr
als 25 g je Liter.
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Das Nickel wird auf Ausgangsblechen oder Mutterplatten 12 aus einem
geeigneten Material, wie Aluminium oder rostfreiem Stahl, niedergeschlagen. Die
Ausgangsbleche sind mit einem Rahmen 36 versehen, um zu verhindern, daß Nickel um
die Kanten der Mutterplatten herumwächst. Wenn die Nickelkathoden die gewünschte
Dicke, beispielsweise q. bis 5 mm, erreicht haben, wird es von den Mutterplatten
getrennt und ist dann für die mechanische Verarbeitung fertig, während die Mutterplatten
wieder für die Abscheidung von weiteren Nickelkathoden benutzt werden.
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Durch das Verteilungsrohr 54 und die Abzweigrohre 55, 55', 55" usw.
wird fortlaufend Luft unter geeigneten Druck in und durch die porösen keramischen
Luftzerteilungsrohre 1q., i4.', i4." usw. geschickt. Die Luftzufuhr wird so einreguliert,
daß die erhaltenen Luftbläschen gut durch den Elektrolyt, der die Kathoden oder
die Ausgangsbleche einschließt, ohne übermäßiges Schäumen verteilt werden.
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Die Verwendung von Luftbläschen in der beschriebenen Weise hat eine
Anzahl wichtiger Vorteile. Durch die Bläschen in Verbindung mit dem Elektrolyt werden
die Kathoden oder die Flächen des Ausgangsbleches von den abgesetzten Einschlüsse
bildenden Verunreinigungen durch Scheuern oder Waschen befreit, und es werden durch
sie auch die Wasserstoffbläschen verdrängt, die sich an der Oberfläche festsetzen
und die dann, wenn sie nicht entfernt würden, Poren oder winzig kleine Lunker bilden
würden. Der Zustand an den Kathodenflächen ist immer im Fluß und nicht derselbe
wie sonst im Elektrolyt. So werden beispielsweise selbst bei einem angesäuerten
Nickelsulfatelektrolyt die Bedingungen dazu neigen, an der Kathodenfläche basisch
zu werden. Die in dem Elektrolyt vorhandene Schwefelsäure dissoziiert in Sulfatanionen
und Wasserstoffkathionen. Die ersteren wandern durch den Behälter zur Anode, während
die letzteren nach der Kathode wandern, wo sie entladen werden und Wasserstoffgas
in Freiheit gesetzt wird. In dem dünnen Film !des Elektrolyts nächst der Kathode,
aus dem die Abscheidung des Nickels stattfindet, werden Wasserstoffionen in der
Regel so schnell entladen, daß die Wanderung von neuen Wasserstoffionen in den Film
nicht Schritt halten kann, so daß ein Materialabfall in der Konzentration der Wasserstoffionen
in dem an der Kathode anliegenden Elektrolyt auftritt, d. h. daß die Azidität abnimmt
oder, was dasselbe ist, daß der pH-Wert ansteigt. Selbst wenn die Hauptmenge des
Elektrolyts sauer bleibt, kann doch der Film nächst der Kathode so stark an Wasserstoffionen.
erschöpft werden, daß Spuren von Hydroxyden oder basischen Salzen gebildet werden.
Diese Hydroxyde schlagen sich dann an der Kathode nieder und bilden so Kerne für
die Bildung von Einschlüssen. Die Anwesenheit von fremden festen Teilchen auf der
Kathodenfläche ist bekanntlich in vielen Fällen auch dafür verantwortlich, daß Wasserstoffbläschen
sich an der Oberfläche anlagern, die dann winzig kleine Hohlräume ergeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch durch die aufsteigenden
Luftbläschen der Elektrolyt nächst den Kathoden mit dem übrigen Elektrolyt so stark
durchgerührt, daß die Neigung irgendeines Teiles von ihm, basisch zu werden, unterbunden
und somit gleichzeitig auch die Bildung von Hydroxyden verhindert wird. Gleichzeitig
werden auch, wenn Schleimteilchen aus Hydroxyden od. dgl. gebildet werden sollten
und sich auf den Kathoden abscheiden, diese Stoffe durch die aufsteigenden Luftbläschen
weggeschwemmt, so daß die Kathoden sauber gehalten werden.
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Infolge des Aufspaltens der Säure an den Kathoden während der Elektrolyse
wird Wasserstoff in Freiheit gesetzt, der sich normalerweise auf den Kathoden in
Form von winzig kleinen Bläschen ansammelt und dann zur Bildung von kleinen Poren
Anlaß gibt. Erfindungsgemäß werden jedoch die Wasserstoffbläschen durch die aufsteigenden
Luftbläschen von den Kathoden gelöst, und wenn sich derartiger Wasserstoff an die
Kathoden anzuhaften sucht, wird er durch die Luftbläschen und den durchgerührten
Elektrolyt vertrieben, so daß ein Ansammeln von Poren oder Einschlüsse bildenden
Kernen auf den Kathodenflächen verhindert wird.