способ получения никеля

Формула изобретения

1. Способ получения никеля, включающий электролиз из сульфатного или сульфатно-хлоридного электролита с подачей в электролит поверхностно-активного вещества, очистку и донасыщение электролита с возвращением его в цикл, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества подают смесь перфторированного вещества и алкилсульфоната и/или алкилсульфата щелочного металла.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перфорированное поверхностно-активное вещество и алкилсульфонат и/или алкилсульфат щелочного металла подают в электролит соответственно в количестве 15 30 мг/л и не менее 5 мг/л.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к металлургии никеля, и может быть использовано при электроэкстракции или электрорафинировании никеля.

Наиболее близким предложенному способу является способ получения никеля электролизом из сульфатного или сульфатно-хлоридного электролита, содержащего поверхностно-активное вещество (ПАВ). В качестве ПАВ используется N-моно(2-полиэтиленгликольэтил)амид синтетических жирных кислот в количестве 20-50 г/м³. После электролиза проводят очистку и донасыщение анолита и возвращают его в цикл.

Недостатком известного способа является быстрое разложение используемого ПАВ и накопление продуктов его разложения в электролите, что приводит к ухудшению качества получаемого металла.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка электролитического получения никеля, обеспечивающего снижение выделения аэрозолей в процессе электролиза при сохранении высокого качества катодного осадка.

Технический результат достигается тем, что в известном способе получения никеля, включающем его электроосаждение из сульфатного или сульфатно-хлоридного электролита с подачей в электролит поверхностно-активного вещества, очистку и донасыщение анолита с возвращением его в цикл, согласно предложенному способу в электролит подают смесь перфторированного поверхностно-активного вещества и алкилсульфоната и/или алкилсульфата щелочного металла. При этом перфторированное поверхностно-активное вещество и алкилсульфонат и/или алкилсульфат щелочного металла подают в электролит в количестве 15-30 мг/л и не менее 5 мг/л соответственно.

Как показывают испытания, алкилсульфонаты и алкилсульфаты щелочного металла обладают эффективным пенообразованием, что приводит к более высокому подавлению аэрозолей при электролизе никеля, но при этом качество катодного осадка значительно снижается. Нашими исследованиями было установлено, что введение в электролит для получения никеля перфторированного ПАВ хромина и алкилсульфоната и/или алкилсульфата, приводит к снижению выделения аэрозолей до ПДК, получению качественного катодного никеля.

Способ осуществляется следующим образом.

Приготавливаются два исходных раствора ПАВ-хромина и алкилсульфоната и/или алкилсульфата щелочного металла и через дозатор подаются в смеситель, куда поступает никелевый электролит. Необходимая концентрация ПАВ в электролите, питающем электролизер, достигается путем поддержания определенного соотношения потоков растворов ПАВ и основного потока электролита.

Предпочтительная концентрация алкилсульфоната и/или алкилсульфат щелочного металла раствора при электролизе 15-30 г/м³. При такой концентрации этого (этих) ПАВ концентрацию хромина в электролите можно снизить до 15-30 г/м³ без ухудшения качества катодного никеля. Однако снижение выделения аэрозолей можно достигнуть и при более низкой концентрации алкилсульфоната и/или алкилсульфата щелочного металла, но не менее 5 г/м/³.

Пример 1 (опыт 4).

Электролиз никеля ведут на модельной установке с анодами, выполненными из свинцовых пластин и катодами никелевыми пластинами размером 100 х 200 мм. Скорость подачи электролита составляет 0,06 л/час. Электролиз ведут в течение двух суток при температуре 70^oС и плотности тока 190 А/м² из электролита, содержащего (в кг/м³) Na₂SO₄ 60, NiSO₄ 200, H₂SO₄ 2,5, H₃BO₃ 2. Концентрация хромина при электролизе cоставляет 15 мг/м₃, алкилсульфоната натрия 20 мг/м₃.

После окончания процесса отключают ток, взвешивают катоды и определяют выход по току. Качество никеля соответствует ГОСТ 849-70.

Пример 2 (опыт 15).

Электролиз никеля ведут на модельной установке с анодами и катодами - никелевыми пластинами размером 100х200 мм. Электролиз ведут при рН4,0, температуре 60^oС и плотности тока 180 A/м² из электролита, содержащего (кг/м³) NiSO₄ 158, Na₂SO₄ 10, NaCl - 91, H₃BO₃ 15. В электролит добавляют хромин и алкилсульфонат натрия в количестве 30 г/м³ и 5 г/м³ соответственно.

В таблице приведены сравнительные данные при различных концентрациях ПАВ (4-9, 12-15 и без введения предлагаемых добавок 1-3, 10, 11).

При использовании алкилсульфоната и/или алкилсульфата калия были получены результаты аналогичные тем, которые получены при использовании натриевых солей.

Из приведенных данных видно, что введение в электролит перфторированного ПАВ и алкилсульфоната и/или алкилсульфата щелочного металла обеспечивает высокий выход по току, получение качественного осадка и, в значительной степени, снижение выделения аэрозолей при электролизе.