Исследование и развитие технологии электролитического рафинирования никеля с использованием нестационарных токов

• Автор: Амбалова, Фатима Валерьевна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 65 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИНФОРМАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

ПУБЛИКАЦИЙ ПО НЕСТАЦИОНАРНОМУ ЭЛЕКТРОЛИЗУ

1.1. Электролиз на реверсируемом токе .

1.2. Электролиз на прерывистом постоянном токе.

1.3. Электролиз на импульсном токе .

1.4. Патентный поиск.

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ПЛОТНОСТИ ТОКА И ТЕМПЕРАТУРЫ

НА КАТОДНЫЙ ВЫХОД НИКЕЛЯ ПО ТОКУ.

ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРОЛИЗ НИКЕЛЯ В НЕСТАЦИОНАРНОМ

РЕЖИМЕ .
3.1. Методика исследования .
3.2. Электрорафинирование на реверсивном токе.
3.3. Электрорафинирование никеля на прерывистом токе .
3.4. Электрохимическое растворение анодного металла с помощью реверсивного тока с целью устранения дефицита никеля в электролите
ГЛАВА 4. НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОСАЖДЕНИЯ ЦИНКА НА КАТОДЕ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО
РАФИНИРОВАНИЯ НИКЕЛЯ .
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Традиционные методы снижения расхода энергии в процессе электролитического рафинирования никеля (выбор состава электролита и увеличение его электропроводности, снижение плотности тока и др. В связи с этим, с учетом тенденции увеличения стоимости энергии, вопрос поиска новых нетрадиционных методов по снижению удельного расхода энергии, при одновременном увеличении плотности тока, становится актуальным в электрохимических технологиях. К таким методам в первую очередь следует отнести группу способов электролиза под общим названием - “Электролизе использованием нестационарных токов” или “Нестационарный электролиз”, к которым относят: электролиз на реверсивном токе; электролиз на прерывистом токе; электролиз на импульсном токе и др. Исследование и разработка технологически и экономически обоснованных интенсивных способов электролитического рафинирования никеля с использованием нестационарных токов и их математическое моделирование. Поиск оптимальных параметров электролиза на основе экспериментальных данных и математических моделей. Математические методы планирования экспериментов. Электролиз на нестационарных токах. Метод поляризационных кривых. Установлено, что содержание цинка в катодном никеле при совместном осаждении его с никелем в хлоридных электролитах при температурах > °С тем больше, чем больше плотность тока. Такое поведение цинка можно объяснить энергетическими затруднениями при разряде на катоде комплексных анионов цинка 2лСА$ концентрация которых в электролите является функцией содержания хлор-ионов и температуры. Вместе с тем при температурах электролита < °С скорость разряда ионов цинка на катоде лимитируется в основном скоростью диффузии, что выражается в снижении содержания цинка в катодном никеле с ростом плотности тока. Предложен способ устранения дефицита никеля при его электролитическом рафинировании путем растворения анодов в режиме реверсирования тока. Показано, что процесс энергетически выгоден даже без принудительного нагрева электролита. Математические модели процессов на электродах при электролитическом рафинировании никеля с использованием реверсируесого тока. Закономерности совместного осаждения цинка с никелем в процессе электролитического рвфинирования никеля как функции плотности тока, температуры и концентрации хлор-ионов в электролите. Способ компенсации дефицита никеля в электролите путем электрохимического растворения анодного никеля с использованием реверсируемого тока. Положения диссертационной работы прошли апробацию на научно-технических конференциях СКГТУ (г. Владикавказ) в - г. Основное содержание диссертации опубликовано в 4 статьях. Диссертация на стр текста состоит из введения, 4-х глав, основных выводов, библиографического списка из наименований и патентного поиска с ретроспективой в лет, а также 7 рисунков и 1 1 таблиц. Первые попытки получения никеля электролизом относятся к концу XIX - началу XX вв. Андре, Браун, Хибинетт). В промышленном масштабе получение чистого никеля методом электролитического рафинирования чернового никеля было осуществлено в г. Канаде. С тех пор более % мирового производства никеля проходит стадию электролитического рафинирования с получением в качестве конечного товарного продукта в виде никелевых катодов и промежуточных продуктов в виде анодного шлама, железного и кобальтового кека и цементной меди. Удельный расход энергии на 1 т никеля в одном только процессе электролиза составляет - кВт ч. Используемые в мировой практике традиционные методы снижения расхода энергии в процессе электролитического рафинирования никеля (выбор состава электролита и увеличение его электропроводности, снижение плотности тока и др. В связи с этим, с учетом тенденции увеличения стоимости энергии, вопрос поиска новых нетрадиционных методов по снижению удельного расхода энергии при одновременном увеличении плотности тока становится актуальным в электрохимических технологиях. В первую очередь к таким методам следует отнести группу способов электролиза под общим названием - “Электролиз с использованием нестационарных токов” или сокращенно - “Нестационарный электролиз”. Электролиз на импульсном токе и др.