Способ электроэкстракции никеля из сульфатно-хлоридного электролита

)9) Я 151)5 С 25 С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Цельса и сзацииПри эл бъеме электролита,еля из сульфатноита в качестве р-газа вролизе ни аллургичеснягина ого элект хлор-газа исреагента - утилизатор пользуют углекислый н ре обезмеженного элек личестве 4,1-6,1 г/г катоде никеля или угл в количестве 3,6-5,4 на катоде никеля, или количестве 1,4-4,1 г/ никеля. Раствор реаге подают на поверхность вренов,Н,Бурухи кель в растворолита в косаждаемого н, ВЭле лургия,кислый натри /г осаждаемо едкий натр воса:кдаемого лизаторанепрерывамкнутому ко ния углекисл й электролит тур ным пото В случае келя обр зуют в к ния никел НИКЕЛЯОЛИТА ом попримен ЭЛЕ КТРОЭ КСТ РАК ЦИИ -ХЛОРИДНОГО ЭЛЕКТ ение относится к ных металлов элек собом и может быт 54) Э С 57) СПОСОБ ЛЬфАТН отанн естве Изобре ву цве атолита дл ф-лы, 3рохи ис 4 л,м с че получения никеля пользован ят в элекменно расы и катоЭлектроэкстракцию проводтролизере, в котором попереположены нерастворимые анодды в диафрагмах, образующие катодные ячейки. В каждую катодную ячейку подают сульфат-хлоридный электролит со скоростью 18-25 л/ч, а на поверхности анодов непрерывным потоком по замкнутому контуру, охватывающему рабочие и боковые поверхности анодов, подают реагент-утилизатор хлор- газа, в качестве которого использу 10 т хнмиор ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП 1 РЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Хейфец В.П Граньролиз никеля. - М.: Метал1975, с. 183-186.Патент США У 4288305,кл. С 25 С 1/08, 1982. Изобретение относится к произв ству цветных металлов электроческим способом и может быть использовано для получения никеля,Целью изобретения является повышение безопасности процесса и снижение затрат за счет утилизацйи хпгаза в объеме электролита,На фиг.1 представлен анод в пря"моугольных координатах на фиг;2разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2. повышение безопасности процесижение затрат за счет утили 1633023или пульпу углекислого никеля в обезмеженном анолите, или углекислый натрий, или гидроокись натрия. Подавая реагенты таким образом, обеспечивают омывание поверхностей аноданепрерывным потоком реагента-утилизатора хлор-газа,При этом углекислый никель вводятв электролит в количестве 4,1-6,1 г,углекислый натрий в количестве 3,65,4 г, а гидроокись натрия в количестве 1,4-4,1 г на 1 г осаждаемогон,а катоде никеля, Процесс осажденияникеля на катодах ири электрохимической реакции в электролизной ванне, сопровождается выделением хлоргаза на рабочих поверхнос гях нерастворимых анодов, Вводимый в электролитреагент-утилизатор хлор-газа вступает с хлор-газом в реакцию, в результате чего образуется гидроокись никеля ( черные гидраты ), оседающая надно электролизера и увлекающая засобой вниз избыточное количество реагента-утилизатора хлор-газа, утилизируя его в объеме электролита, Отводотработанного электролита осуществляют из нижней части электролизерачерез сифонное устройство с последующим направлением отводимого электролита на очистку от кобальта (кобальтовая очистка) или от железа и кобальта (железокобальтовая очистка).В случае использования углекислогоникеля в качестве реагента-утилизатора хлор-газа отводимый электролитфильтруют и возвращают в катодныеячейки на электроэкстракцию. Тем самым достигается самообеспечение процесса электроэкстракции католитом.Содержание в электролите никеля и хлор-иона йе изменяется, Кроме того, не происходит накопления примесей в электролите (Ге, Со), так 45как они благодаря более низким ихнормальным стандартным потенциаламв первую очередь по сравнению с никелем окисляются и осажцаютсх,Для реализации способа изготовляют нерастворимые аноды,Нерастворимый анод содержит токопроводящую штангу 1, соединенную сметаллической пластиной 2, ца которой закреплен щелевой распределитель3. Щелевой распределитель 3 имеетнаправляющие линейные каналы 4 и 5,которые расположены горизонтально исообщены с входной распределительной камерой 6, Направляющие линейные каналы 4 и 5 закпыты жестко закрепленными на металлической пластине 2 корпусными элементами 7 и Я щелевого распределителя 3 .с образовацием внизу линейных выходных щелей 9 и 10.Входная распределительная камера 6на участке, примыкающем к щелевому распределителю 3, снабжена поперечной выходной щелью 11, сообщенной с направляющими линейными каналами 4 и 5, Длина направляющих горизонтальных линейных каналов 4 и 5 превышает ширину металлической пластины 2, При этом выходные торцы 12 и 13 направляющих лицейных каналов 4 и 5 соответственно закрыты глухим дном 14 с образованием между ним и боковым торцом 15 металлической пластины 2 второй поперечной выходной щели 16, сообщенной с направляющими каналами 4 и 5. Металлическая пластина 2 имеет рабочие поверхности на основных боковых поверхностях 17 и 18, боковых торцах 15 и 19 и на нижнем торце 20.Нерастворимый анод в электролизной ванне работает следующим образом.Во входную распределительную камеру 6 подают реагент-утилизатор, когорый поступает в направляющие линейные каналы 4 и 5, а из них через линейные выходные щели 9 и 10 реагент-утилизатор вытекает на основные боковые (рабочие) поверхности 17 и 18, через поперечную выходную щель 16 - на боковой торец 15. Все рабочие поверхности анода, кроме нижнего торца, омывают непрерывным потоком реагента так, что образуют вокруг этих рабочих поверхностей непрерывно движущуюся сверху вниз пленку утилизирующего хлор-газа реагента. При электроэкстракции ца электролитах с ионаь.и хлора на рабочих поверхностях анода образуюон пузырькихлор-газа, которые сразу после их образования переводят в ионное сосгояние, утилизируя хлор-газ в объеме электролита без возмгжности выходапузырьков хлор-газа ца внешнюю сгорону непрерывно движущеися сверху вниз пленки реагента.Электроэкстракцию никеля ведут в злектролизере, в котором попеременно расположены нерастворимые аноды и катоды титановые с иридий-рутениевым покрытием в диафрагмах из курало5 163на, образующие катодные ячейки. Вкаждую катодцую ячейку подают с расходом 20 л/ч при 80 С сульфатно-хлооридный электролит следующего соста -ва, никель 80 г/л, хлор-ион 25 г/л,сульфат-иоц 150 г/л с примесями меди 2 мг/л, кобальт 10 мг/л, железо1,0 мг/л, цинк 1 мг/л, свинец0,1 мг/л,Через щели шириной 3 мм щелевого 3023 6 5 10примесей 15 20 25 хлор-газ утилизируется полностью в объеме электролита. Отводимый из электролизной ванны отработанный электролит с концентрацией никеля 80 г/л фильтруют и возвращают на электроэкстракцию в катодные ячейки,В другой серии опытов через щелевой распределитель подают ца поверхности анодов углекислый натрий в раз 30 35 40 45 50 распределителя, расположенного навысоте 150 мм от поверхности электролита, непрерывным потоком по замкнутому контуру, охватывающему боковыеповерхности анодов, подают углекис -лый никель в различных количествахна 1 г осаждаемого на катоде никеля.Выделяемый при электрохимической реакции на рабочих поверхностях анода личных количествах,В третьей серии опытов через щелевой распределитель на боковые поверхности анодов с охватом их позамкнутому контуру подают непрерывным потоком гидроокись натрия в различных количествах.Результаты опытов представлены в табл.-3.Контроль за наличием хлор-газа у электролизных ванн ведут органолептически,Основные технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным эаключаются в исключении воэможности утечекхлор-газа в атмосферу за счет гарантированной утилизации хлор-газа вобъеме электролита, исключении необходимости строительства дорогостоящих специальных трубопроводов, по которым необходимо транспортироватьхлор-газ, исключении необходимостимонтажа специального техцологического оборудования для переработкипены. Объемы монтажных и пусконаладочных работ снижаются ца 407 на каждой электролизной ванне за счет ис -ключения необходимости монтажа специальных трубопроводов со специальной контрольно в измерительн аппаратурой и специальной запорно-регулирующей арматурой. Кроме того, появляется возможность провести дополнительную очистку обезмеженного анолита от железа, кобальта и других формула изобретения 1. Способ электроэкстракции никеля иэ сульфатно-хлорцдного электролита, включающий осаждение никеля ца катоде, выделение хлор-газа на аноде введение реагента-утилизатора хлор- газа в электролит, отвод отработанного электролита, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности процесса и снижения затрат за счет утилизации хлор-газав объеме электролита, реагент - утилизатор, в качестве которого используют соединение, выбранное иэ группы:углекислый никель, углекислый натрий,едкий натр, подают в водной фазе наповерхность анода .непрерывным потокомпо замкнутому контуру,2. Способ по и.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что углекислый никель вводят в предварительно обезмеженном анолите в количестве 4,16,1 г на 1 г осаждаемого на катоденикеля,3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем что углекислый натрийвводят в количестве 3,6-5,4 г на 1 госаждаемого на катоде никеля,4. Способ ио и,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что едкий натр вводят и копичестве 1,4-4,1 г на 1 г осаждаемого ца катоде никеля,5. Способ ио пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем что после фильтрации отработанный электролит используют в качестве катогыта.1633023 Таблиц1 1 Количество ИСОВграсчете на1 г осаццаеногона катоде НТ 1 ПалычиНС в отводимом электролите Выход хлоргаза из элактролнзера Опыт П р и и е ч а н н , Ннхяий предел количества Н 1 СОВ4,1 г, верх)я)й предел 6,1 гна 1 г осакдаемого на катоденикеля,Та блиц2 1 Наличие НаВОя в отводимомэлектролите Количество НаяСОэ, г, в расческе иа 1 г осавдаемого на катоде Н 1 Выход хлоргаза нз элехОпыт тролиэера ОтсутствуетИмеетсяОтсутствует Н ИмеетсяОтсутствует Н П р и м е ч а а н е. Ннавнй предел количества На СОз3,6 г верхний предел количества5 4 г на 1 г осавдаемого на катодевзваля,Таблица 3 Выход хлор" газа из злек- тролнзера Количество НвОНг, в расчете на 1 г осаадаемогова катоде Н Наличие Н ВОэя отводимомэкстракте Опыт 1 4,0г Э,О3 2,04 ,05 1,56 1,47 1,3В 1,359 4,5О 4,1 Отсутствует НН Имеется ОтсутствуетН Имеетс яОтсутствует Н Н П р и ич а н н, Нианий предел количества МаОН1,4 г, верхний предел 4,1 г иа1 г осавдаемого иа катоде никеля,1 2 3 4 5 6 1 В 9 1 О 1 2 3 4 5 6 7 В 9 1 О 11 4,04,054,1425,0606)26,156,16,05 4,0 3,5 3,6 Э,65 353 5,0 6,0 5,5 5,2 5,3 5,4 Имеется Отсутствует Н11НННННН ИмеетсяОтсутствуетННННН ИмеетсяНННННОтсутствуетФННН ИмеетсяННОтсутствуетННН11 ИмеетсяНиННННОтсутствуетН6330.3 Составызепь В.Щерби.пнько Техред 11.ндык тор И.Пож К едактор иям при ГКНТ ССС да Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул; Гагарина, 1 О Заказ 598 ВНИИПИ Го ве 11 Тираж 399 Подписноого комитета па изобретениям и отк35, Москва, Ж, Раушская наб., д