Технология утилизации никеля из отработанных растворов химического никелирования и ванн улавливания

• Автор: Лобанова, Людмила Леонидовна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 199 с. : ил.

Введение. Глава 1. Движение никеля в гальванохимическом производстве. Методы извлечения никеля из жидких отходов. Выводы. Глава 2. Приготовление растворов. Определение никеля трилонометрическим методом. Определение никеля методом пламенной атомноабсорбционной спектрометрии. Фильтрация суспензий и обработка осадков . Заряд и разряд макета оксидноникелевого электрода. Глава 3. Глава 4. Математическое моделирование процесса нейтрализации отработанных растворов химического никелирования
4. Выводы. Глава 5. Определение удельного расхода щелочи на нейтрализацию отработанных растворов. Определение степени извлечения никеля из отработанных растворов. Десорбция аммиака из нейтрализованных растворов. Растворение гидроксида никеля и повторное использование утилизированного металла при химическом никелировании. Технологические схемы переработки отработанных растворов химического никелирования. О целесообразности использования ванны улавливания после установок химического никелирования. Глава 6. Окислительная переработка растворов ванн улавливания после гальванического никелирования.


Электролизер работает в режиме параллельной циркуляции растворов через анодное и катодное пространства. В катодное пространство подается вода из ванны улавливания, которая прокачивается через ОПЭ. Скорость циркуля

ции католита 2 лчсм . После электролиза при габаритной плотности тока

Адм концентрация никеля снижается до величины менее 0,1 мгл. Анолитом является индифферентный электролит, в котором на инертном аноде выделяется только кислород. Степень извлечения никеля из ванны улавливания составляет . Дополнительно проведенные исследования показали, что для эффективного извлечения никеля его электроосаждение необходимо вести в достаточно узком интервале 5 7. Поэтому предложено поддерживать путем буферирования католита борной кислотой. Электроды с осажденным металлом могут использоваться в качестве растворимых анодов в ванне нанесения покрытий. В работе показана возможность интенсификации работы объемного катода из углеродистых волокнистых материалов путем введения в него вспомогательных токоподводов. Предлагается использовать композиционный катод при электрохимическом выделении никеля из разбавленных растворов концентрация никеля до мгл, что позволит повысить выход по току никеля и полностью извлечь никель из промывных вод. Другой вариант материала для пористого электрода разработан фирмой Сепкех СтЬН . Он представляет собой волокнистую вату, состоящую из гомогенной смеси полиэфирных и стальных волокон. Электрод из этого материала обладает высокой электроактивной площадью м кг. Примерами процессов с использованием прокачки электролита служат процессы ЗичзБгоН и Есосе , . В первом процессе основной частью электролизера является спиралеобразно намотанная на стержень лента, состоящая из четырех слоев катода титанового листа или сетки анода титанового листа, покрытого двуокисью рутения двух слоев изоляции, изготовленных из полипропилена. Между электродами расположена анионитовая мембрана для предотвращения коротких замыканий изза роста толщины осадка. Кроме того, мембрана препятствует попаданию кислоты в католит. Сложный электрод помещен в цилиндрический корпус, причем обеспечивается постоянное протекание электролита через эту конструкцию в продольном направлении. Преимущество процесса состоит в том, что благодаря очень малым расстояниям между электродами можно производить электролиз слабопроводящих растворов при низком напряжении. Удаление с катода осажденного металла может быть осуществлено либо химическим растворением никеля в азотной кислоте, либо анодным растворением. Удельная поверхность электродов очень велика 0 0 дм1. Этим достигается весьма низкая плотность тока без уменьшения производительности. Остаточные концентрации ионов металлов в обработанных сточных водах составляют меньше 0,1 мгл. В процессе Есосе используют электроды в виде сетки из коррозионностойкой стали, разделенные пористыми диафрагмами и скрученные в виде рулона. Такая конструкция обеспечивает большую удельную поверхность дм1 и возможность прокачивания электролита с линейной скоростью до 1 смс. Продолжительность осаждения металла определяется скоростью зарастания межэлектродного пространства, о чем судят по возрастанию перепада гидродинамического давления на входе и выходе электролизера. При обработке раствора с содержанием ионов никеля 0,1 гл в электролизере высотой 0 мм при скорости потока 0 лмин процесс осаждения продолжается ч, концентрация ионов никеля при этом снижается до 0,6 гл. В нашей стране также разработаны установки с протоком электролита вдоль поверхности электродов НИИТОП, г. ННовгород . Они являются частью локальной системы электрохимического извлечения металлов из промывных вод. В систему входят гальваническая ванна, ванна улавливания, к которой подключается установка утилизации, и ванна каскадной промывки. Промывная вода из ванны улавливания поступает с помощью насоса в электролизер установки утилизации, где происходит извлечение ионов цветных металлов, и далее самотеком обедненная по этим ионам вода поступает обратно в ванну улавливания.