способ компенсации дефицита никеля при электролитическом рафинировании

Формула изобретения

Способ компенсации дефицита никеля при электролитическом рафинировании, включающий анодное растворение никелевых анодов и анодных остатков в электролите на основе серной кислоты, отличающийся тем, что анодное растворение осуществляют в электролизной ванне с анодами и катодами, состоящими из анодного никеля, под действием реверсируемого тока в электролите с исходной концентрацией серной кислоты 80-200 г/л, при плотности прямого тока 0,5-2,0 кА/м², отношении плотности обратного тока к плотности прямого - 1,0 - 2,0, отношении времени протекания тока прямого направления к обратному 4-12, длительности обратного тока 1 с и температуре электролита 25-80°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрометаллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано при электролитическом рафинировании никеля для устранения дефицита никеля в электролите.

Известен способ устранения дефицита никеля, заключающийся в автоклавном растворении никелевого концентрата в растворе серной кислоты с подачей в автоклав пара и воздуха при температуре 140°С и давлении 16 атм [см. Баймаков Ю.В., Журин А.И. Электролиз в гидрометаллургии. М.: 1977. С.201-202].

Недостатками способа являются: значительные затраты энергии, низкое содержание металлов платиновой группы в остатке от выщелачивания, переработка которого осуществляется по сложной технологической схеме.

Наиболее близким к заявленному способу является способ анодного растворения никелевых анодов (анодных остатков) с целью устранения дефицита никеля в электролите, заключающийся в том, что в электролизные ванны в качестве анодов загружаются никелевые аноды или анодные остатки товарных или матричных ванн, а в качестве катодов - титановые матрицы. Электролитом служит раствор серной кислоты с концентрацией 100-120 г/л. В процессе электролиза аноды растворяются, а на поверхности катодов выделяется губчатая медь и водород [Баймаков Ю.В., Журин А.И. Электролиз в гидрометаллургии. М.: 1977. С.201].

Недостатком прототипа является низкая производительность единичной электролизной ванны и высокий расход энергии, особенно при плотностях тока более 500 А/м².

Недостатком прототипа является низкая производительность единичной электролизной ванны и высокий расход энергии, особенно при плотностях тока более 500 А/м².

Задачей предлагаемого технического решения является увеличение производительности ванны, снижение расхода электроэнергии и повышение плотности тока.

Технический результат заключается в использовании реверсируемого тока, за счет чего снижается величина как анодной, так и катодной поляризации, что позволяет повысить плотность тока и производительность ванны при соответствующем снижении расхода энергии.

Техническая задача достигается тем, что в известном способе компенсации дефицита никеля при электролитическом рафинировании, включающем анодное растворение никелевых анодов и анодных остатков в электролите на основе серной кислоты, согласно изобретению анодное растворение осуществляют в электролизной ванне с анодами и катодами, состоящими из анодного никеля, под действием реверсируемого тока в электролите с исходной концентрацией серной кислоты 80 - 200 г/л, плотности прямого тока 0,5-2,0 кА/м², отношении плотности обратного тока к плотности прямого 1,0 - 2,0, отношении времени протекания тока прямого направления к обратному 4-12, длительности обратного тока 1 с и температуре электролита 25-80°С.

Данный способ позволит повысить производительность ванны, сократить удельный расход энергии и компенсировать дефицит никеля при электролитическом рафинировании.

Сущность способа поясняется таблицей, в которой приведены результаты сравнительного анализа прототипа - на постоянном токе и предлагаемого - на реверсируемом токе.

Пример конкретного осуществления способа.

Электролиз проводили в растворе серной кислоты концентрацией 100 г/л; температуре электролита 40°С; отношение плотности тока обратного направления к плотности тока прямого направления j_об/j_пр =2; отношение длительности прохождения тока прямого направления к длительности обратного направления _пр/ _об=8: 1 (время в с); количество электричества I=0,5 А·ч.

Использование реверсируемого тока с плотностью 1,5 кА/м² позволило снизить удельный расход энергии при электролизе в 2 раза по сравнению с электролизом на постоянном токе, а производительность ванны возросла в 1,47 раза (см. таблицу).

Из данных, приведенных в таблице, следует, что использование реверсируемого тока по сравнению с прототипом позволит снизить удельный расход энергии и увеличить производительность электролизной ванны.