RU1807099C

RU1807099C - Способ электрохимического удалени никелевых покрытий со стальных изделий

Info

Publication number: RU1807099C
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Скороходов; Сергей Михайлович Балакин; Ирина Николаевна Колтышева; Станислав Викторович Карелов; Андрей Геннадьевич Ашлапов; Лидия Петровна Мелехова; Наталья Серапионовна Пачгина
Original assignee: Уральский политехнический институт; Предприятие П/Я А-3973
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1993-04-07

Abstract

Использование: дл удалени никелевых покрытий со стали, электрохимического растворени никел и других цветных металлов . Сущность изобретени : способ электрохимического удалени никелевых покрытий со стальных изделий осуществл етс в нитратно-аммонийной ванне .переменным током плотностью 2Н5 с наложением посто нного тока в отношении 2-10 при рН электролита 7-9. 1 табл. V -4WЈ

Description

Изобретение относитс к гальванотехнике и может быть использовано дл удалени никелевых покрытий со стали, а также анодного растворени никел и других цветных металлов.

Цель изобретени - снижение степени травлени стальной основы, сокращение расхода электроэнергии, увеличение срока службы электролита с учетом корректировки электролита в процессе эксплуатации.

Указанна цель достигаетс тем, что электрохимическое растворение никелево- го.покрыти в нитрат-аммонийном электролите , согласно изобретению, провод т переменным током с наложением посто н- .ного тока в соотношении (2-10):1, при плотности переменного тока 2--1.5 А/дм2 и рН

7-9. Покрытие снимают в электролите с температурой 30-90°С. Дл питани ванны используетс переменный ток промышленной частоты - 50 Гц.

Изобретение осуществл етс следующим образом. Асимметричный синусоидальный ток с указанными выше параметрами подаетс на электроды ванны (аноды - обрабатываемые издели , катоды - стальные листы ).

При этом достигаетс не только устранение пассивации анодного окислени никел , но и создаютс благопри тные услови дл химического растворени покрыти . Дол никел , перешедшего в раствор без затрат электроэнергии, составл ет 30-60%,достига при высоких температурах

со

о

8

О Ч)

и рН электролита 90% v Этим объ сн етс снижение расхода электроэнергии в 1,5-3,0 раза, по сравнению с противопоставленными способами. Процесс электролиза провод т при рН электролита выше 7, и наличие гидроксил-иона значительно усиливает пас- сивирующее действие нитрат-ионов на анодное окисление железа. В результате чего заметно снижаетс степень травлени стальной основы. В процессе электролиза на катоде (и при химическом растворении никел ) происходит восстановление нитрат- ионов до аммиака. На аноде осуществл етс растворение покрыти , выделение кислорода на освобожденной от никел поверхности и незначительное окисление же- леза, гидролизующегос в объеме электролита с образованием Ре(ОН)з.

Таким образом, в отличие от прототипа, в предлагаемом способе не происходит накопление отравл ющих электролиз продуктов окислени органических компонентов (фенола, тризтаноламина и др.), что позвол ет значительно увеличить работоспособность электролита. При своевременной корректировке рН, концентрации азотнокислого аммони , удалении фильтра- цией механических примесей и гидрооксида железа, а также извлечении никел известными способами, электролит может эксплуатироватьс бесконечно долго. Кроме того, выдел ющийс в процессе электролиза аммиак преп тствует подкислению электролита , что позвол ет исключить добавление в ванну дорогосто щих буферных реагентов. Повышение плотности переменного тока выше 15 А/дм2 приводит к депассивации процесса травлени железа, а ведение электролиза при плотности тока менее 2 А/дм2 нецелесообразно из-за низкой производительности . Увеличение соотношени переменного и посто нного токов (свыше 10) вызывает повышение расхода электроэнергии и заметное травление стальной основы. Снижение соотношени (менее 2) обусловливает нестабильность процесса, пассивацию поверхности никелевого покрыти . Ведение электролиза при рН менее 7 способствует депассивации железа стальной основы. При рН выше 9 наблюдаетс значительное улетучивание аммиака, возрастающего с повышением температуры.

Пример. Стальную пластину из угле- . родистой (ст.З) или нержавеющей (18 XF, 20ХГСА, ЗОХМА) сталей, площадью 0,2-0,5 , покрытую никелем, слоем 0,05-0,15 мм, обрабатывали в электрохимической чейке, заполненной 1 дм3 электролита, электрическим током. После полного сн ти никелевого покрыти , определ ли содержание

никел и железа в электролите, рассчитывали степень травлени железа и расход электроэнергии , отнесенный к 1 кг никел . Затем в используемом электролите обрабатывали еще некоторое количество никелированных пластин до заметного снижени скорости растворени . В этом случае электролит фильтровали, удал ли никель сорбцией на амфолите, корректировали по

основным компонентам и вновь использовали дл электролиза. Эксплуатацию электролита прекращали тогда, когда перечисленными приемами не удавалось поддержать скорость растворени никел

на уровне не менее 50% от первоначальной, наблюдаемой в свежеприготовленном электролите . По полученным данным определ ли максимальное количество никел , которое способен раствор ть 1 м3 электролита со скоростью не менее 50% от первоначальной , при использовании корректировки состава. Результаты представлены в таблице.

Сопоставительный анализ показывает,

что за вл емый способ удалени никелевых покрытии со стали отличаетс составом электролита и режимом электролиза, поэтому соответствует критерию новизна. Известны технические решени , в которых

используют дл ускорени растворени никел нестационарные токи. Однако указанные режимы электролиза и составы электролитов не обеспечивают защиты от анодного растворени стальной основы.

Это позвол ет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличи .

Использование предлагаемого способа .электрохимического удалени никелевых

покрытий со стальных изделий в нитрат-аммонийном электролите обеспечивает, по сравнению с существующими методами, уменьшение степени травлени стальной основы, снижени расхода электроэнергии,

увеличение срока службы электролита из- за отсутстви накоплени в нем вредных продуктов окислени , органических компонентов , удешевление электролита за счет отсутстви использовани дорогосто щих буферирующих и ускор ющих добавок .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и

Способ электрохимического удалени

никелевых покрытий со стальных изделий.

включающий обработку в нитратаммонийном электролите, отличающийс тем,

что, с целью снижени степени травлени

стальной основы, расхода электроэнергии и

повышени работоспособности электролита , обработку ведут переменным током с наложением посто нного тока В соотношении (210): t, при плотности переменного то ка 2-15 А/дм2 и рН электролита 7-9.

Удаление никелевых покрытий со стели различных марок