Способ получения двойных цианидов никеля и щелочного металла

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСоциалистичесиикРеспублик а 947053(51) М. Кл. с прнсоелннением заявки М С О 1 С 53/00С 01 С 3/08 Веударствюа квинтет СССР лв делам навервтеннй н открытке(7) Заявитель эИЬЛИОТИ,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВОЙНЫХ ЦИАНИДОВ НИКЕЛЯ И ЩЕЛОЧНОГО МЕТАЛЛАлов 1. Изобретение относится к получению неорганических солей и может быть использовано в гальванотехнике для приготовления электролитов никелирования.5Известен метод получения двойных цианидов никеля и щелочного металла путем растворения свежеосажденного цианида никеля в избытке цианидов,Из полученного раствора при упаривании выделяются двойные цианиды (цианоникелаты) в виде желтых кристал. Однако для получения продукта требуется дополнительное изготовление свежеосажденного цианида никеля, что приводит к потерям никеля и снижает выход конечного продукта, кроме того, отмывка от цианидов свежеосажденного и цианида никеля длительна и не позволяет получать конечный продукт (двойной цианид никеля и щелочного металла) без примесей аниона исходной соли 2никеля, В результате промывки оЬразуется большое количество промывныхвод, требующих переработки и обезвреживанияя,Данный способ не позволяет получать продукт не содержащий свободныхцианид-ионов, так как процесс получения двойной соли из цианида никеляосуществляется при избытке циан-иона.Цель изобретения - получение продукта, не содержащего анионных примесей, и упрощение процесса.Поставленная цель достигается тем,что в способе получения двойных цианидов никеля и щелочного металла путем растворения никельсодержащего материала в водном растворе цианида щелочного металла, в качестве никельсодержащего материала используют окисьили гидроокись никеля и химическоеорастворение осуществляют при 50-100 Си концентрации водного раствора цианида щелочного металла 50-250 г/л илив качестве никельсодержашего материа 3 9470ла применяют металлический никель иведут процесс электрохимического раст.ворения под действием постоянного илипеременного тока с частотой 10-100 Гц2.и плотностью 0,5-2,5 А/дм 5Сущность способа заключается врастворении никелевых материалов, несодержащих анионов, загрязняющих конечный продукт в условиях, позволяющих весь свободный цианид перевести 6в связанное состояние, при этом исклюцается загрязнение продукта свободным цианидом.Процесс осуществляется следующимобразом. 15В случае химического растворенияиспользуют окись никеля или гидро,окись никеля, подвергая их воздействию раствора цианида щелочного металла до полного перевода свободного щцианида в связанное состояние,В этом случае требуется избытокисходных никелевых материалов в 5303 количестве от стехиометрии. Поокончании процесса избыток исходных 25соединений никеля отделяется известными способами и поступает на новыйцикл процесса.В случае электрического растворения металлического никеля под воздействием переменного тока низкойчастоты (10-100 Гц), предпочтительнопромышленной частоты, или постоянного тока процесс осуществляется следующим образом.35Никелевые электроды погружают вэлектролит содержащий цианистую соль,щелочного металла с вышеуказанной концентрацией, включают ток, устанавливают нужную плотность тока и ведутрастворение металла до полной выработки свободных цианидов. Интервал частоты переменного тока обусловлен резким снижением скорости процесса. Вне этого интервала с повы- ф 5 шением частоты тока все большая часть тока переходит через электроды по механизму перезарядки обкладок конденсатора, не вызывая химических превращений на электроде; при частоте выше 100 Гц производительность процесса ничтожно мала и более 90 электроэнергии расходуется на нагрев системы, а при частоте свыше 1000 Гц не обнаруживается вообще следов воздей ,ствия переменного тока,При низких частотах снижение производительности процесса обусловлено 53 4обратимостью растворения и осажденияни келя,Нижний предел плотности токаД0,5 А/дм ограничен тем, что ниже егопроцесс растворения металла резко замедляется.Верхний предел плотности тока ограничен солевой пассивацией электродов.На поверхности растворяющихся электродов образуется слой нерастворимойсоли, резко увеличивающей сопротивление электродов, в результате чегопроцесс растворения прекращается.Во всех случаях проведения процесса интервал температурного режима(50- 100 С) обусловлен, с одной стороны, исключением возможности кристаллизации получаемого продукта в процессе его синтеза, цто вызывает загрязнение продукта свободным цианионом; с другой стороны, разложениемсвободного цианида и его уноса с парами воды, что снижает производительность процесса и выход продукта.Исходное содержание цианида щегюцного металла в растворе (50-250 г/л)для всех вариантов способа связанос тем, что при концентрации более250 г/л происходит выпадение в осадокдвойной соли в процессе синтеза и загрязнение ее свободным цианидом, цтонедопустимо. При концентрациях, меньших чем 50 г/л, скорость растворенияникелевых материалов резко падает(в, 4-5 раз) и не достигается полнотавыработки свободного циан-иона.Химическое растворение гидроокисиникеля, взятой в избытке против стехиометрического, позволяет полностьюсвязать цианиды щелочных металлов ине допустить присутствия свободныхцианидов в продукте. В противном случае происходит обратное.Непрореагировавшую гидроокись отфильтровывают и используют в следующей операции,:При температуре ниже 50 С процессрастворения идет оцень медленно и недостигается полного отсутствия свободных цианидов в растворе в тецениео20-30 ч. При температуре выше 100 Собразуется заметное количество цианида никеля, Гидроокись никеля можноиспользовать повторно, а состарившийся цианид никеля нельзя. При концентрации цианида щелочного металла ниже 50 г/л получаются разбавленные растворы, Выход продуктаФормула изобретения Составитель Т, Докшина Редактор Т. Портная Техред Т. Маточка Корректор Г. ОгарТираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ОЗаказ 5510/32 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,5 947 падает. При концентрации выше 250 г/л свободные цианиды вначале не растворяются полностью, а по мере образования продукта он начинает кристаллизоваться в процессе синтеза, захватывая раствор, содержащий свободные цианиды.П р и м е р 1. Электролизер для растворения никеля под воздействием постоянного тока представляет собой 1 о 2-литровый стакан, в который помещена диафрагма из доломитовой керамики с размером пор от 0,0001 до 0,001 мм при толщине 4-10 мм и выведены электроды из нержавеющей стали. Каталит 1 з готовят путем растворения 210 г цианистого калия в 1 л дистиллированной воды,В анодное пространство помещают 47,4 г порошкового никеля. Процессоведут при 80 С и плотности тока 2 А/дм до полного расхода свободных цианидов, Конец процесса определяют по повышению потенциала анода или :анализом электролита. Полученный раствор фильтруют от механических примесей. Фильтрат упаривают до сиропообразного состояния, охлаждают до 20 С и добавляют 1 л этилового спиртта. Выпавшие кристаллы отжимают на фильтре, промывают спиртом до нейтральной реакции и сушат при температуре не выше 110 ОС, Получают 190 г продукта с содержанием основного вещества 99,71, Содержание анионных примесей менее 0,0013.П р и м е р 2. Электролизер для растворения никеля воздействием переменного тока представляет из себя 2-литровый стакан, в который помеще ны никелевые электроды. Состав раствора и температура те же, что в примере 1. Ток переменный плотностью 1,8 А/дм- и частотой 50 Гц. Конец процесса определяют анализом электролита на свободный цианид. Выделение продукта осуществляют, как в примере 1. 053 6П р и м е р 3, В 2-литровый стакан помещают 210 г цианистого калия и приливают 1 л дистиллированной воды. Содержимое стакана нагревают доо80 С и выдерживают при данной температуре до полного растворения цианистого калия.Раствор цианистого калия охлаждают до 30-40 С, после чего при перемешиовании осторожно прибавляют 75 г гидроокиси никеля (11). Полученную смесьнагревают до 80 фС и выдерживают до полного растворения гидроокиси.Выделение продукта осуществляют как в примере 1. Предложенный способ исключает использование в качестве сырья солей никеля и позволяет получать цианид никеля в чистом виде при низких трудозатратах. Способ получения двойных цианидовникеля и щелочного металла путемрастворения никельсодержащего материала в водном растворе цианида щелочного металла, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью получения продукта,не содержащего анионных примесей, иупрощения процесса, в качестве никельсодержащего материала используютокись или гидроокись никеля и химическое растворение осуществляют при50-100 С и концентрации водного раствора цианида щелочного металла 50250 г/л или в качестве никельсодержащего материала применяют металлический никель и ведут процесс электрохимического растворения под действием постоянного или переменного токас частотой 10- 100 Гц и плотностью0,5-2,5 А/дмИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Реми Г. Курс неорганической химии. М "Мир", 1966, с. 338-339