Физико-химические процессы редуцирования Ni(II) из водных сернокислых растворов

• Автор: Кузин, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 125 с. : ил

Оглавление
Введение.

Глава. 1 Литературный обзор

1.1. Составы электролитов и промывных вод гальванического никелирования

1.2. Методы извлечения из низкоконцентрированных водных растворов ионов металлов.

1.3. Способы очистки никельсодержащих водных растворов.

1.4. Кинетические и технологические закономерности электроосаждения никеля из растворов.

1.5. Анализ литературных данных, теоретическое обоснование

работы и постановка задач исследования.

Глава 2. Методика эксперимента

2.1. Приготовление и анализ рабочих растворов

2.2. Методы выявления физикохимических закономерностей и технологических параметров ионного обмена.
2.3. Методы определения кинетических закономерностей электроосаждения никеля из промывных вод и элюатов.
2.4. Методика определения влияния технологических
факторов на электрохимическое извлечение никеля II
Глава 3. Кинетические и технологические закономерности
ионообменного извлечения ионов металла из промывных
вод сернокислого никелирования.
3.1. Особенности кинетики ионообменного извлечения никеля II
из промывных вод
3.2. Влияние технологических параметров на процесс ионообменного извлечения никеля из промывных вод.
Глава 4. Кинетические и технологические особенности катодного
восстановления никеля II в сернокислых элюатах.
4.1. Кинетические закономерности катодного восстановления
ионов никеля в сернокислых элюатах.
4.2. Влияние технологических факторов на электрохимическую утилизацию никеля из элюатов.
Глава 5. Закономерности электрохимической утилизации катионов
металла промывных вод сернокислого никелирования.
5.1. Выявление особенностей кинетики электровосстановления
ионов никеля из промывных вод сернокислого никелирования
5.2. Влияние технологических факторов на электрохимическую утилизацию ионов никеля из промывных вод после гальванической металлизации
Глава 6. Разработка и промышленная апробация схемы очистки
промывных вод после сернокислого никелирования
Список использованных источников


Эти вещества понижают поверхностное натяжение раствора и облегчают отрыв пузырьков водорода, снижая тем самым образование точечной язвенности в осадке питтинг. В зависимости от состава электролиты никелирования подразделяются на сульфаматные, борфторатные и сульфатные 5. Наибольшее применение в практике нашли сульфатные электролиты никелирования. Для получения блестящих осадков никеля предложено большое количество добавок к сернокислому электролиту , сульфосоединения ароматического ряда птолуолсульфамид, ненасыщенные спирты и гликоли 1, 4бутиндиол, лактоны кумарин и его производные и другие. ПЛВ, стеарокс6 , СВ2, СВ, СВ . При всем многообразии добавок к сернокислым электролитам никелирования в производственной практике наибольшее распостранение получили сахарин и 1,4бутиндиол. Эти вещества при совместном использовании выполняют одновременно функции блескообразователя, смачивателя и выравнивающего агента. Борфтористоводородные электролиты содержат в основном борфторид никеля ВРд2, небольшое количество свободной НВБд и Н3ВО3 2. Разработаны блескообразующие добавки для данного типа электролитахоли тиурониевой кислоты , 1,1,5тригидротетрафторпентанол , пдиметиламинофенилазо бензолсульфонат натрия . Сульфаматные электролиты содержат никелевую соль сульфаминовой кислоты М13МН22, Н3ВО3, ЫаС1 и антипиттинговую добавку Прогресс. Сера в больших количествах включается в осадок никеля между кристаллами, поэтому осадок получается более пластичным 1. В качестве ПАВ помимо общеизвестных предложен также ряд новых алкиниленоксидол , соединения пиридинового ряда , 1,2,5триметил4бут3ен1инил1 пиперидинол4 2,5диметил3гексин2,5диол в сочетании с сахарином и фталимидом . Предложен также способ непосредственного осаждения никелевого покрытия из сульфатноборфтористого электролита , обеспечивающий прочное сцепление с предварительно обработанной деталью из алюминия и получения качественных блестящих покрытий в широком интервале катодной плотности тока. Однако, этот электролит не нашел пока еще распространения в гальванической практике. Наиболее практически значимые составы электролитов никелирования и режимы электроосаждения металла приведены в таблице 1. Таблица 1. Сахарин 0. Адм2 2. Из сульфатных электролитов 1 таблица 1. Данный электролит обладает хорошей кроющей способностью, менее агрессивен и токсичен, незначительно уступает в выходе по току другим электролитам. К недостаткам относится чувствительность к колебаниям . Выход по току близок к 0, работает при высоких плотностях тока при С до Ам2 . Основное достоинство борфтористоводородных и сульфаматных электролитов по сравнению с сульфатными заключается в возможности интенсификации процесса благодаря высокой растворимости солей М1ВР42 и РЙзКН22. Существенным недостатком борфтористоводородных электролитов является их высокая стоимость. Экономически он выгоден только тогда, когда нужны высокие скорости покрытия. Сульфаматные электролиты 3 позволяют получать осадки с пониженными внутренними напряжениями при относительно высоких плотностях тока и выходе никеля по току 0. К недостаткам относятся его большая стоимость, большая чувствительность к температуре , примесям, низкая рассеивающая способность. Из вышеизложенного следует, что сернокислый электролит с сахаринОхМ и 1,4 бутиндиолом наиболее целесообразно использовать для широкого применения и поэтому он чаще используется в производстве по сравнению с борфтористоводородным и сульфаматным, которые применяются только для специальных целей, где требуется высокая скорость и снижено время контакта персонала с электролитом герметичность и высокая степень хмеханизации. Следует отметить, что все электролиты никелирования и сульфатные в частности очень чувствительны к примесям. Так, наличие железа в электролите приводит к отслаиванию и растрескиванию покрытия. Хрупкость никелевого покрытия может появиться также при наличии в растворе некоторых органических соединений . Примеси ионов меди и цинка вызывают образование пятнистых, полосчатых темносерых и черных осадков никеля. Допустимые концентрации ионов металловпримесей в электролите сернокислого никелирования следующие 0. Ре3 0. Си2 0. РЬ2 .