Страница: 12/13
При 700° С и плотности тока в 0,03 а/дм2 никель можно выделить из расплава, в котором имеется 30 мол.% фтористого натрия и 70 мол.% йодистого натрия. При этой же плотности тока для извлечения никеля электролизом были использованы расплавы его хлорида в смесях фторидов натрия и калия, фтористого и йодистого калия, фторидов натрия и алюминия, наконец, фторидов натрия и бария. Никель выделялся из этих расплавов при температурах порядка 730—800° С. Однако присутствие солей алюминия приводит к образованию серых, а иногда и черных осадков.
Для никелировки применяется в основном электролиз никеля из растворов его солей, чаще всего хлорида или сульфата в смеси с другими солями. Хлористый никель давно применяется для этой цели. Он особенно хорош в тех случаях, когда нужно быстро провести никелировку. Оптимальная концентрация никеля ~23% при температуре ~15° С; остальные примеси не должны превышать 2%. Большая растворимость в воде и высокая электропроводность раствора приводят к меньшему расходу электрической энергии: экономия на токе достигает 50% по сравнению с другими солями.
Осажденный никель легко полируется и по цвету похож на серебро. Недостатком этого метода является коррозионное действие раствора. При осаждении никеля на катоде одновременно выделяется водород, и в результате в прикатодном слое растет рН. Водород разрыхляет выделяющийся осадок никеля, и он чернеет, так как повышение щелочности раствора приводит к выделению гидроокиси никеля или основных солей.
В ванну с хлористьм никелем добавляют другие соли для улучшения условий электролиза. Так, если помимо хлорида никеля ввести его нитрат и некоторые другие добавки, то общее течение процесса можно улучшить. Рекомендуется следующий состав ванны в (г/л): 8,5 NiCl2·6H2О, 20Ni(NO3)2, 7,5Na2SO4, 5NaHS04, 66 лимоннокислого натрия, 40 этилендиамина и 40 мл/л триэтаноламина. Если поддерживать рН на уровне 7,5, а температуру ~60° С и плотность тока в 4,4 а/дм2 то можно получить, блестящий осадок никеля. Для улучшения качества осадка предложено также добавлять перхлорат никеля, селенистую кислоту, тиосульфат или тиоцианат натрия.
Сульфат никеля также довольно хорошо растворим в воде. Его преимущество перед хлоридом в том, что раствор обладает меньшим корродирующим действием. Найдено, что блестящие осадки никеля получаются из аммиачных растворов сульфата никеля с добавкой фторидов, формалина и нафталиндисульфокислоты.
Осаждение никеля электролизом проводилось не только из водных растворов, но также из растворов в жидком аммиаке, гидразине, спиртах, формамиде, фурфуроле, ацетамиде, этиленгликоле и пиридине. Помимо хлорида и сульфата исследованы и некоторые другие соли никеля, особенно селениды, теллуриды, арсениды и фосфаты. Найдено, что в случае селенидов и теллуридов повышается блеск никелевого осадка, а в случае фосфатов — его твердость. Что касается арсенидов, то они делают осадок более матовым. Никелю сообщает блеск также добавка в электролит солей бериллия и кадмия. Соли кальция и цинка, напротив, вредны. Оптимальная рН среды 6,5. При повышении щелочности начинается осаждение Ni(OH)2; в более кислой среде растворяется анод.
При повышении рН улучшается качество никелевого осадка, но он становится мелкозернистым. Выделению мелкозернистого никеля благоприятствует повышение плотности тока. С повышением температуры увеличивается выход по току, но никелевый анод становится более растворим. Ультразвук повышает скорость осаждения никеля, а под действием ультрафиолетовых лучей осадок становится черным и порошкообразным.
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ РАФИНИРОВАНИЕ
Из всех рассмотренных методов только карбонильный способ и способ совместного передела файнштейна на окислы никеля и меди с последующим их восстановлением позволяют получать никель или сплав монель-металла в готовом виде для дальнейшего применения.
Процессом Орфорда и Хигинетта получают только сырой никель различного химического состава, называемый анодным никелем. Вследствие высокого содержания примесей анодный никель не находит практического применения и подлежит дальнейшему переделу на чистый никель. Это осуществляется методом электролиза.
На электролитическое рафинирование поступает анодный никель, получаемый при переработке боттома разделительных плавок (по процессу Орфорда) или при переработке остатка от выщелачивания меди в гидрометаллургическом процессе Хигинетта.
Реферат опубликован: 8/03/2007