Ионообменное и электрохимическое извлечение Cd (II) из низкоконцентрированных водных растворов

• Автор: Давыдов, Антон Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1 Составы электролитов и промывных вод электрохимического кадмирования.

1.2 Методы, способы и технологии редуцирования кадмия из водных растворов электрохимических производств.

1.3 Кинетика электровосстановления Сс1 из водных растворов

1.4 Закономерности ионообменного извлечения ионов кадмия II из водных растворов

1.5 Анализ литературных данных, теоретическое обоснование работы и

задачи исследования.

Глава 2. Методика экспериментов

2.1 Приготовление и анализ рабочих растворов

2.2 Методы установления закономерностей ионообменного извлечения катионов кадмия И из сернокислых, хлористоаммонийных и борфторидных растворов
2.3 Методы выявления закономерностей электрохимического извлечения ионов металла из кадмийсодержащих растворов
Глава 3. Закономерности ионообменного извлечения кадмия из промывных вод гальванического кадмирования
3.1 Кинетические закономерности ионообменного извлечения Сс1 II из
промывочных растворов гальванического кадмирования
3.2 Влияние технологических факторов на ионообменное извлечение Сс1 II из промывных вод гальванического кадмирования
Глава 4. Закономерности электровосстановления ионов металла из элюатов и
промывных вод кадмирования
4.1 Кинетические закономерности электроосаждения кадмия из
промывных вод гальванической металлизации.
4.2 Установление технологических особенностей и определение
оптимального режима электрохимического извлечения С II из
промывных вод гальванического кадмирования
Глава 5. Разработка комбинированной технологической схемы и
экономическая оценка утилизации С II из промывных вод кадмирования
5.1 Комбинированная технологическая схема очистки кадмийсодержащих промывных вод
5.2 Предварительная оценка экономической эффективности результатов работы
Выводы.
Список литературы


Дана предварительная экономическая оценка использования результатов работы в производстве. Практическая значимость работы состоит в том, что внедрение ее результатов позволит снизить экологическую опасность гальванического производства за счет устранения попадания в водоемы токсичных ионов с кадмия II, а также улучшить техникоэкономические показатели производства за счет резкого сокращения водопотребления, повторного, использования металла и снижения обязательных платежей, связанных с затратами на захоронение шлама и за сброс катионов металла в водоемы. Разработанные технологии извлечения Сс1 II из промывных вод гальванической металлизации прошли успешную апробацию в ФГУП Нижегородский завод им. М.В. Фрунзе и рекомендованы для применения в качестве локальной очистки. Полученные данные могут быть использованы в расчетах при проектировании оборудования по очистке растворов различных гальванических и химических производств. II, их объяснение на основе теоретических моделей и доказательство корреляции этих моделей с экспериментальным сорбционным уравнением Н. Глава 1. Электролиты для кадмирования можно разделить на простые кислые и сложные комплексные, которые по природе аниона соли кадмия и лиганда подобны электролитам цинкования 1, 5. В кислых растворах ионы металла находятся в виде простых гидратированных катионов, а в других электролитах Сс1 II присутствует в форме комплексных катионов или анионов. Из кислых электролитов наиболее известны сернокислые и борфторидиые. Однако из комплексных электролитов чаще других в практике кадмирования применяют хлористоаммонийные . Из кислых электролитов для кадмирования самое широкое распространение получили сернокислые электролиты, которые хотя и дают преимущественно среднекристаллические осадки кадмия , но в присутствии поверхностноактивных веществ ПАВ обеспечивают получение блестящих покрытий на подвесках и в барабанах при хорошей рассеивающей способности, высоких скорости осаждения и выходе по току металла 5, что особенно важно для металлизации изделий несложной конфигурации 2. И составляло гл. При меньших концентрациях снижаются рабочие плотности тока, а значит и скорости электроосаждения. Содержание Сс II больше гл ведет к снижению катодной поляризации и образованию крупнокристаллической структуры кадмиевых покрытий. Для увеличения электропроводности раствора кадмирования в него вводят серную кислоту в концентрации гл 1. Содержание Н меньше гл не обеспечивает требуемой электропроводности, а больше гл е уже не увеличивает. Все сернокислые электролиты кадмирования без добавок органических ПАВ дают среднезернистые осадки Сс на катоде. Одновременное присутствие нескольких ПАВ оказывает более сильное действие нажатодную поляризацию и структуру осадков Сс, чем индивидуальные вещества, что объясняется образованием более плотных адсорбционных слоев на границе раздела металлраствор . В качестве таких добавок предложено использовать БГУ совместно с желатином 1, клей, декстрин, пептон, диспергатор НФ, нафталиндисульфонат натрия, закрепитель ДЦУ . По данным , большое влияние на структуру осадков кадмия оказывают добавки к сернокислому электролиту поверхностно активных неионогенных веществ из группы полиэтиленгликолевых производных высокомолекулярных жирных спиртов оксанолы 0 и ГН, препарат ОС, Н3 и синтанол ДС. В НИИТЭЭлектропром г. Указанный электролит обладает хорошей рассеивающей способностью. Недостатком его является быстрое насыщение электролита кадмием. При содержании в электролите гл сернокислого кадмия качество кадмиевого осадка ухудшается. С уменьшением содержания кадмия скорость наращивания покрытия снижается . В практике наибольшее распространение получил сернокислый электролит, содержащий в качестве ПАВ Лимеда БК благодаря стабильности получаемых результатов и уменьшению расходов на обезвреживание сточных вод. Основные, используемые в производстве, электролиты сернокислого кадмирования представлены в таблице 1. Таблица 1. Составы сульфатных электролитов кадмирования и режимы осаждения.