RU2247796C1 - Способ электролитического получения никеля - Google Patents
Способ электролитического получения никеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247796C1 RU2247796C1 RU2003132670/02A RU2003132670A RU2247796C1 RU 2247796 C1 RU2247796 C1 RU 2247796C1 RU 2003132670/02 A RU2003132670/02 A RU 2003132670/02A RU 2003132670 A RU2003132670 A RU 2003132670A RU 2247796 C1 RU2247796 C1 RU 2247796C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- electrolyte
- electrolysis
- concentration
- surfactant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к электролитическому получению никеля. В способе электролитического получения никеля, включающем электролиз никеля из никелевых электролитов с добавкой поверхностно-активного вещества (ПАВ) типа сульфонатов (солей алкан- и алкилароматических кислот), согласно изобретению в качестве ПАВ используют “Сульфонол-П” (смесь натриевых солей алкилбензолсульфокислот на основе н-парафинов СnН2n+1-C6H4-SO3Na, где n=10-13), который в виде водного раствора концентрацией 5-10 кг/м3 подают в предварительно очищенный от примесей никелевый электролит (католит), при этом, при проведении электролиза никеля с использованием сульфат-хлоридного электролита и растворимых никелевых анодов, “Сульфонол-П” подают в электролит в количестве, обеспечивающем поддержание в нем концентрации поверхностно-активного вещества 4-5 г/м3, а при проведении электролиза никеля с использованием сульфатного электролита и нерастворимых никелевых анодов, “Сульфонол-П” подают в электролит из расчета поддержания в нем концентрации поверхностно-активного вещества 40-60 г/м3, обеспечивается уменьшение расхода ПАВ, упрощение технологии приготовления и дозирования раствора ПАВ, снижение выделения аэрозолей никеля в воздух рабочей зоны электролизных ванн и повышение катодного выхода по току, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к электролитическому получению никеля.
Известен ряд способов получения никеля электроосаждением из сульфатных или сульфатно-хлоридных никелевых электролитов, содержащих сульфат никеля, сульфат или хлорид натрия, серную кислоту и ряд добавок.
Так, известен способ электролитического получения никеля из сульфатных или сульфатно-хлоридных никелевых электролитов с добавкой в электролит раствора сульфонатов (солей алкан- и алкилароматических кислот), в частности перфторированного поверхностно-активного вещества (ПАВ) в количестве 50-100 г/м3 хромина или 20-40 г/м3 хромоксана. Введение в электролит указанных добавок повышает выход по току на 0,3-2,5% (аналог, а.с. СССР №901362, 1980).
Недостатками данного способа являются:
1. Повышенные затраты на ПАВ по причине их высокой стоимости и расхода.
2. Отсутствие экологического эффекта.
3. Высокая токсичность ПАВ.
Наиболее близким по технической сущности является способ электролитического получения никеля из сульфатных или сульфатно-хлоридных никелевых электролитов с добавкой в электролит поверхностно-активного вещества типа сульфонатов (солей алкан- и алкилароматических кислот), в частности ПАВ “Сульфонол” (смесь натриевых солей алкилбензолсульфокислот на основе керосина СnН2n+1-С6Н4-SO3Na, где n=12-18), который подают в электролит в виде водного раствора концентрацией не более 1 кг/м3 в количестве, обеспечивающем поддержание в нем концентрации поверхностно-активного вещества 10-20 г/м3 (прототип, доклад “Применение поверхностно-активных веществ при электрорафинировании черновых никелевых анодов” на II Международном симпозиуме по проблемам комплексного использования руд. Тезисы докладов, С.-Петербург, 1996, с.151).
Недостатками данного способа являются:
1. Сложность приготовления и дозирования раствора ПАВ “Сульфонол” по причине его малой растворимости в никелевом электролите.
2. Повышенные затраты на ПАВ по причине высокого расхода.
Задача изобретения заключается в усовершенствовании процесса электролитического получения никеля с целью снижения расхода ПАВ и упрощения процесса приготовления и дозирования раствора ПАВ.
Технический результат от изобретения заключается в значительном уменьшении расхода ПАВ и упрощении технологии приготовления и дозирования раствора ПАВ, при условии наличия эффектов снижения выделения аэрозолей никеля в воздух рабочей зоны (ВРЗ) электролизных ванн и 1,5-2,0% увеличении катодного выхода по току и отсутствии факторов, отрицательно влияющих на процесс электролиза никеля.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе электролитического получения никеля, включающем электролиз никеля из никелевых электролитов с добавкой поверхностно-активного вещества (ПАВ) типа сульфонатов (солей алкан- и алкилароматических кислот), согласно изобретению в качестве ПАВ используют “Сульфонол-П” (смесь натриевых солей алкилбензолсульфокислот на основе н-парафинов CnH2n+1-C6H4-SO3Na, где n=10-13), который в виде водного раствора концентрацией 5-10 кг/м3 подают в предварительно очищенный от примесей никелевый электролит (католит), при этом, при проведении электролиза никеля с использованием сульфат-хлоридного электролита и растворимых никелевых анодов, “Сульфонол-П” подают в электролит в количестве, обеспечивающем поддержание в нем концентрации поверхностно-активного вещества 4-5 г/м3, а при проведении электролиза никеля с использованием сульфатного электролита и нерастворимых никелевых анодов, “Сульфонол-П” подают в электролит, из расчета поддержания в нем концентрации поверхностно-активного вещества 40-60 г/м3.
Использование в качестве добавки ПАВ “Сульфонола-П” путем введения в предварительно очищенный от примесей никелевый электролит (католит) водного раствора концентрацией 5-10 кг/м3 позволяет производить точную дозировку раствора, не разбавляя при этом в значительной степени никелевый электролит. Подача ПАВ “Сульфонола-П”, при проведении электролиза никеля с использованием сульфат-хлоридного электролита и растворимых никелевых анодов, в количестве, обеспечивающем поддержание в нем концентрации поверхностно-активного вещества 4-5 г/м3, позволяет в среднем в 20 раз снизить уровень выделения гидроаэрозолей никеля в ВРЗ электролизных ванн и увеличить катодный выход по току (КВТ) в среднем на 1,5%.
Изменение точки подачи раствора ПАВ приводит к снижению эффективности ПАВ (по выделению гидроаэрозолей никеля в ВРЗ и КВТ) за счет частичного срабатывания в процессе очистки никелевого электролита от примесей.
Уменьшение концентрации ПАВ в водном растворе ниже 4 кг/м3 приводит к заметному разбавлению исходного никелевого католита и, как следствие, к дополнительным затратам на выведение лишней воды из электролита.
Увеличение концентрации ПАВ свыше 10 кг/м3 приводит к высокому пенообразованию в емкости приготовления раствора ПАВ, что затрудняет процесс приготовления и дозировки раствора ПАВ.
Уменьшение концентрации ПАВ в электролите меньше 4 г/м3 приводит к уменьшению эффекта аэрозолеподавления и КВТ.
Увеличение концентрации ПАВ в электролите свыше 5 г/м3 приводит к излишнему расходу ПАВ и слишком высокому пенообразованию в электролизных ячейках, не оказывая влияния на эффект аэрозолеподавления и КВТ.
Подача ПАВ “Сульфонрл-П”, при проведении электролиза никеля с использованием сульфатного электролита и нерастворимых никелевых анодов, в количестве, обеспечивающем поддержание в нем концентрации поверхностно-активного вещества 40-60 г/м, позволяет в среднем в 20 раз снизить уровень выделения гидроаэрозолей никеля в ВРЗ электролизных ванн и увеличить КВТ по току в среднем на 2,0%.
Уменьшение концентрации ПАВ в электролите меньше 40 г/м3 приводит к уменьшению эффекта аэрозолеподавления и КВТ.
Увеличение концентрации ПАВ в электролите свыше 60 г/м3 приводит к излишнему расходу ПАВ и излишнему пенообразованию в электролизной ванне, не оказывая влияния на эффект аэрозолеподавления и КВТ.
Способ электролитического получения никеля осуществляют следующим образом.
Расчетное количество поверхностно-активного вещества “Сульфонол-П” подают в емкость приготовления раствора ПАВ, в которую предварительно закачивают заданный объем воды. Процесс растворения ведут при комнатной температуре и постоянном механическом перемешивании. Полученный раствор с заданной скоростью подают в напорный бак-смеситель. Туда же с определенной скоростью поступает очищенный никелевый электролит (католит). Полученную смесь используют в качестве исходного электролита при электролизе никеля.
Конкретные примеры осуществления способа.
Пример 1. 1,4 кг поверхностно-активного вещества “Сульфонол-П” (содержание основного вещества 53%) подавали в емкость приготовления раствора ПАВ, в которую предварительно закачивали 1 м3 воды. Процесс растворения вели при комнатной температуре и постоянном механическом перемешивании якорной мешалкой. Полученный раствор с концентрацией ПАВ 7,4 кг/м3 со скоростью 0,33 дм3/ч подавали в напорный бак-смеситель. Туда же со скоростью 200 дм3/ч поступал очищенный никелевый электролит (католит). Полученную смесь с концентрацией ПАВ 4,5 г/м3 использовали в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием растворимых никелевых анодов.
В ходе эксперимента контролировали:
- Высоту пены в емкости приготовления раствора ПАВ;
- Концентрацию ПАВ в очищенном никелевом электролите (католите);
- Концентрацию никеля в католите до и после добавления раствора ПАВ;
- Высоту пены в электролизной ванне;
- Содержание гидроаэрозолей никеля в ВРЗ электролизной ванны;
- Катодный выход по току.
Расход ПАВ на тонну катодного никеля определяли расчетным путем. Результаты представлены в таблице (опыт №1).
Пример 2 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличаем, что в емкость приготовления раствора ПАВ, в которую предварительно закачивали 1 м3 воды, подавали 1 кг “Сульфонола-П” (содержание основного вещества 53%). Соответственно его концентрация в полученном водном растворе составляла 5 кг/м3.
Результаты представлены в таблице (опыт №2).
Пример 3 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что в емкость приготовления раствора ПАВ, в которую предварительно закачивали 1 м3 воды, подавали 1,9 кг “Сульфонола-П” (содержание основного вещества 53%). Соответственно его концентрация в полученном водном растворе составляла 10 кг/м3.
Результаты представлены в таблице (опыт №3).
Пример 4 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что в емкость приготовления раствора ПАВ, в которую предварительно закачивали 1 м3 воды, подавали 0,75 кг “Сульфонола-П” (содержание основного вещества 53%). Соответственно его концентрация в полученном водном растворе составляла 4 кг/м3.
Результаты представлены в таблице (опыт №4).
Пример 5 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что в емкость приготовления раствора ПАВ, в которую предварительно закачивали 1 м3 воды, подавали 2,1 кг “Сульфонола-П” (содержание основного вещества 53%). Соответственно его концентрация в полученном водном растворе составляла 11 кг/м3.
Результаты представлены в таблице (опыт №4).
Пример 6 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что водный раствор ПАВ подавали в анолит, который направляли на медеочистку, а затем на железо-кобальтовую очистку. Полученный очищенный электролит использовали в качестве исходного электролита (католита) при электролизе никеля с использованием растворимых никелевых анодов.
Результаты представлены в таблице (опыт №6).
Пример 7 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что водный раствор ПАВ подавали в обезмеженный анолит, который направляли на железо-кобальтовую очистку. Полученный очищенный электролит использовали в качестве исходного электролита (католита) при электролизе никеля с использованием растворимых никелевых анодов.
Результаты представлены в таблице (опыт №7).
Пример 8 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что водный раствор ПАВ с концентрацией 7,4 кг/м3 подавали в напорный бак-смеситель со скоростью 0,29 дм3/ч. Полученную смесь с концентрацией ПАВ 4,0 г/м3 использовали в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием растворимых никелевых анодов.
Результаты представлены в таблице (опыт №8).
Пример 9 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что водный раствор ПАВ с концентрацией 7,4 кг/м3 подавали в напорный бак-смеситель со скоростью 0,37 дм3/ч. Полученную смесь с концентрацией ПАВ 5,0 г/м3 использовали в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием растворимых никелевых анодов.
Результаты представлены в таблице (опыт №9).
Пример 10 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что водный раствор ПАВ с концентрацией 7,4 кг/м3 подавали в напорный бак-смеситель со скоростью 0,40 дм3/ч. Полученную смесь с концентрацией ПАВ 5,5 г/м3 использовали в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием растворимых никелевых анодов.
Результаты представлены в таблице (опыт №10).
Пример 11 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что водный раствор ПАВ с концентрацией 7,4 кг/м3 подавали в напорный бак-смеситель со скоростью 0,26 дм3/ч. Полученную смесь с концентрацией ПАВ 3,5 г/м3 использовали в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием растворимых никелевых анодов.
Результаты представлены в таблице (опыт №11).
Пример 12 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что водный раствор ПАВ с концентрацией 7,4 кг/м3 подавали в напорный бак-смеситель со скоростью 1,11 дм3/ч, а католит 60 дм3/ч. Полученную смесь с концентрацией ПАВ 50 г/м3 использовали в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием нерастворимых (свинцовых) анодов.
Результаты представлены в таблице (опыт №12).
Пример 13 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что водный раствор ПАВ с концентрацией 7,4 кг/м3 подавали в напорный бак-смеситель со скоростью 0,89 дм3/ч, а католит 60 дм3/ч. Полученную смесь с концентрацией ПАВ 40 г/м3 использовали в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием нерастворимых (свинцовых) анодов.
Результаты представлены в таблице (опыт №13).
Пример 14 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что водный раствор ПАВ с концентрацией 7,4 кг/м3 подавали в напорный бак-смеситель со скоростью 1,33 дм3/ч, а католит 60 дм3/ч. Полученную смесь с концентрацией ПАВ 60 г/м3 использовали в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием нерастворимых (свинцовых) анодов.
Результаты представлены в таблице (опыт №14).
Пример 15 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что водный раствор ПАВ с концентрацией 7,4 кг/м3 подавали в напорный бак-смеситель со скоростью 0,67 дм3/ч, а католит 60 дм3/ч. Полученную смесь с концентрацией ПАВ 60 г/м3 использовали в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием нерастворимых (свинцовых) анодов.
Результаты представлены в таблице (опыт №15).
Пример 16 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что водный раствор ПАВ с концентрацией 7,4 кг/м3 подавали в напорный бак-смеситель со скоростью 1,55 дм3/ч, а католит 60 дм3/ч. Полученную смесь с концентрацией ПАВ 40 г/м3 использовали в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием нерастворимых (свинцовых) анодов.
Результаты представлены в таблице (опыт №16).
Пример 17 осуществляли в соответствии с прототипом.
Результаты представлены в таблице (опыт №17).
Пример 18 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием растворимых никелевых анодов использовали очищенный католит без добавки ПАВ.
Результаты представлены в таблице (опыт №18).
Пример 19 осуществляли аналогично примеру 1 с тем отличием, что в качестве исходного электролита при электролизе никеля с использованием нерастворимых (свинцовых) анодов использовали очищенный католит без добавки ПАВ.
Результаты представлены в таблице (опыт №19).
Из рассмотренных примеров (таблица) следует, что наилучшие показатели процесса электролиза никеля с использованием растворимых никелевых анодов имеют примеры №№1, 2, 3, 8, 9, 12, 13, 14, где способ электролитического получения никеля, включающий электролиз никеля из никелевых электролитов с добавкой поверхностно-активного вещества (ПАВ) типа сульфонатов (солей алкан- и алкилароматических кислот), согласно изобретению в качестве ПАВ использовали “Сульфонол-П” (смесь натриевых солей алкилбензолсульфокислот на основе н-парафинов СnН2n+1-С6Н4-SO3Nа, где n=10-13), который в виде водного раствора концентрацией 5-10 кг/м3 подавали в предварительно очищенный от примесей никелевый электролит (католит), при этом, при проведении электролиза никеля с использованием сульфат-хлоридного электролита и растворимых никелевых анодов, “Сульфонол-П” подают в электролит в количестве, обеспечивающем поддержание в нем концентрации поверхностно-активного вещества 4-5 г/м3, а при проведении электролиза никеля с использованием сульфатного электролита и нерастворимых никелевых анодов “Сульфонол-П” подают в электролит из расчета поддержания в нем концентрации поверхностно-активного вещества 40-60 г/м3.
Подача ПАВ “Сульфонола-П”, при проведении электролиза никеля с использованием сульфат-хлоридного электролита и растворимых никелевых анодов, в количестве, обеспечивающем поддержание в нем концентрации поверхностно-активного вещества 4-5 г/м3, позволяет в среднем в 20 раз снизить уровень выделения гидроаэрозолей никеля в ВРЗ электролизных ванн и увеличить катодный выход по току (КBT) в среднем на 1,5%.
Подача ПАВ “Сульфонола-П”, при проведении электролиза никеля с использованием сульфатного электролита и нерастворимых никелевых анодов, в количестве, обеспечивающем поддержание в нем концентрации поверхностно-активного вещества 40-60 г/м3, позволяет в среднем в 20 раз снизить уровень выделения гидроаэрозолей никеля в ВРЗ электролизных ванн и увеличить КВТ по току в среднем на 2,0%.
Таким образом, технический результат, достигаемый изобретением, заключается в усовершенствовании процесса электролитического получения никеля с целью снижения расхода ПАВ и упрощения процесса приготовления и дозирования раствора ПАВ.
При этом достигается эффект 20-кратного снижения выделения гидроаэрозолей никеля в ВРЗ электролизной ванны и 2%-ного увеличения катодного выхода по току.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. А.с. СССР №901362, 1980.
2. Доклад “Применение поверхностно-активных веществ при электрорафинировании черновых никелевых анодов” на II Международном симпозиуме по проблемам комплексного использования руд. Тезисы докладов, С.-Петербург, 1996, с.151.
Claims (1)
- Способ электролитического получения никеля, включающий электролиз никеля из никелевых электролитов с добавкой поверхностно-активного вещества (ПАВ) типа сульфонатов – солей алкан- и алкилароматических кислот, отличающийся тем, что в качестве ПАВ используют “Сульфонол-П” – смесь натриевых солей алкилбензолсульфокислот на основе н-парафинов СnН2n+1-C6H4-SO3Na, где n=10-13, который в виде водного раствора концентрацией 5-10 кг/м3 подают в предварительно очищенный от примесей никелевый электролит-католит, при этом при проведении электролиза никеля с использованием сульфат-хлоридного электролита и растворимых никелевых анодов “Сульфонол-П” подают в электролит в количестве, обеспечивающем поддержание в нем концентрации поверхностно-активного вещества 4-5 г/м3, а при проведении электролиза никеля с использованием сульфатного электролита и нерастворимых никелевых анодов “Сульфонол-П” подают в электролит из расчета поддержания в нем концентрации поверхностно-активного вещества 40-60 г/м3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003132670/02A RU2247796C1 (ru) | 2003-11-11 | 2003-11-11 | Способ электролитического получения никеля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003132670/02A RU2247796C1 (ru) | 2003-11-11 | 2003-11-11 | Способ электролитического получения никеля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2247796C1 true RU2247796C1 (ru) | 2005-03-10 |
Family
ID=35364619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003132670/02A RU2247796C1 (ru) | 2003-11-11 | 2003-11-11 | Способ электролитического получения никеля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247796C1 (ru) |
-
2003
- 2003-11-11 RU RU2003132670/02A patent/RU2247796C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Доклад "Применение поверхностно-активных веществ при электрорафинировании черновых никелевых анодов на II Международном симпозиуме по проблемам комплексного использования руд, Тезисы докладов, - С.-Петербург, 1996, с.151. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101397692B (zh) | 电镀方法 | |
JP3306438B2 (ja) | 銅添加剤としてのアルコキシル化ジメルカプタン類 | |
JP6733313B2 (ja) | 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法 | |
US11913128B2 (en) | Compact and flat bismuth metal preparation by electrolysis method | |
CN101532136B (zh) | 一种酸性蚀刻废液的电解再生方法 | |
CN101070604B (zh) | 电镀方法 | |
JPS63111193A (ja) | アジポニトリルの製法 | |
US7513987B1 (en) | High molecular weight ionized water | |
RU2247796C1 (ru) | Способ электролитического получения никеля | |
JPS60131985A (ja) | 高純度第4級アンモニウム水酸化物の製造法 | |
CN103510106B (zh) | 一种铜电解添加剂及其使用方法 | |
EP0235908A2 (en) | Method for the production of L-cysteine | |
RU2469111C1 (ru) | Способ получения медных порошков из медьсодержащих аммиакатных отходов | |
CN108754524A (zh) | 一种利用电解法连续制备氢氧化铜的方法 | |
FR2375344A1 (fr) | Production electrolytique de persulfate de sodium | |
AU2008265451B2 (en) | Method for improving nickel cathode morphology | |
JP6548019B2 (ja) | 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法 | |
JP2003518559A (ja) | 高光沢白色ロジウムコーティングを電気メッキするための槽および電気メッキ槽のための白色化剤 | |
US3389064A (en) | Electrolytic refining of copper and tank house electrolyte useful therein | |
CN113235132A (zh) | 蚀刻废液再生电解铜的添加剂及其制备方法、及电解液 | |
US2660555A (en) | Process of and electrolyte for refining copper | |
RU2066713C1 (ru) | Способ получения никеля | |
JPS6133918B2 (ru) | ||
Tuffrey et al. | Fluidized bed electrowinning of zinc from chloride electrolytes | |
RU2280106C2 (ru) | Способ подготовки электролита для электролитического рафинирования меди |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MZ4A | Patent is void |
Effective date: 20090313 |