Патент на изобретение №2273683
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ВОСПОЛНЕНИЯ ДЕФИЦИТА НИКЕЛЯ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО РАФИНИРОВАНИЯ НИКЕЛЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в процессах, связанных с электролитическим рафинированием никеля для восполнения его дефицита в растворе, а также для получения солей никеля. Сущность заключается в предварительном измельчении лома и обрези катодного никеля до 5-20 мм, электролитическом растворении с применением переменного электрического тока плотностью 2500-20000 А/м2 в растворе серной кислоты 130-200 г/л. Обеспечивается повышение скорости процесса получения дополнительных объемов раствора, используемого для рафинирования никеля. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу электролитического рафинирования чернового никеля. Известен способ восполнения дефицита никеля, возникающего при электролитическом рафинировании никеля, с помощью автоклавного растворения части сульфидного никелевого концентрата при высоких давлении и температуре в серной кислоте с очисткой полученного раствора от примесей [Хейфец В.Л., Грань Т.В. Электролиз никеля, Москва, «Металлургия», 1975, с.277]. Недостатком способа является дорогостоящее оборудование, высокий расход электрической и тепловой энергии. Наиболее близким техническим решением восполнения дефицита никеля в процессе электролитического рафинирования никеля является способ электролитического растворения анодного скрапа чернового никеля в растворе серной кислоты 100-120 г/л под действием постоянного тока с очисткой электролита от примесей [Баймаков Ю.В., Журин А.И. Электролиз в гидрометаллургии, Москва, «Металлургия», 1977, с.201]. Недостатком способа является низкая скорость растворения скрапа чернового никеля, обусловленная его пассивацией в растворе серной кислоты при плотности тока более 1700 А/м2. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение скорости процесса получения дополнительных объемов раствора, используемого для электрорафинирования никеля. Сущность предлагаемого решения заключается в том, что восполнение дефицита никеля в процессе электролитического рафинирования никеля включает загрузку никельсодержащего отхода в раствор серной кислоты и его электролитическое растворение, где в качестве никельсодержащего отхода используют лом и обрезь катодного никеля, которые предварительно измельчают до 5-20 мм и электролитически растворяют насыпным слоем под действием переменного электрического тока плотностью 2500-20000 А/м2 при концентрации серной кислоты 130-200 г/л. При увеличении размера кусков более 20 мм ухудшается контакт растворяемого материала с токоподводом. Измельчение лома и обрези катодного никеля до размера менее 5 мм нарушает гидродинамику процесса, что приводит к высаливанию и снижению скорости растворения. Снижение плотности тока ниже 2500 А/м2 приводит к уменьшению скорости растворения никеля. Увеличение плотности тока более 20000 А/м2 является нецелесообразным, так как связано с большим повышением температуры электролита и его сильным испарением. Уменьшение концентрации серной кислоты менее 130 г/л не позволяет достичь высокой скорости растворения никеля. Повышение концентрации серной кислоты более 200 г/л приводит к образованию ее избытка, что требует ее последующей нейтрализации и усложняет процесс электролитического рафинирования никеля в целом. Заявляемый способ позволяет интенсифицировать процесс получения никельсодержащего раствора за счет применения экологически чистого активатора – переменного электрического тока. Пример 1. Лом и обрезь катодного никеля измельчаются до размера 10 мм и электролитически растворяются с получением раствора сульфата никеля под действием переменного тока плотностью 6000 А/м2 с использованием насыпного слоя в растворе серной кислоты 200 г/л. Средняя скорость растворения никеля при этом составляет 2250 г/м2*час. Примеры 2-12 выполнены аналогично примеру 1, а режимы процессов и результаты их проведения внесены в таблицу. Сравнительные результаты растворения никеля по заявляемому способу и прототипу показывают, что применение переменного электрического тока позволяет до 7-8 раз повысить скорость растворения никеля по сравнению со скоростью его растворения под действием постоянного тока. Одновременно с этим процесс может осуществляться при комнатной температуре и при этом использование лома и обрези катодного никеля, являющихся отходами предприятия, сказывается на экономической эффективности процесса.
Формула изобретения
Способ восполнения дефицита никеля в процессе электролитического рафинирования никеля, включающий загрузку никельсодержащего отхода в раствор серной кислоты и его электролитическое растворение, отличающийся тем, что в качестве никельсодержащего отхода используют лом и обрезь катодного никеля, которые предварительно измельчают до 5-20 мм, электролитически растворяют насыпным слоем под действием электрического переменного тока плотностью 2500-20000 А/м2 при концентрации серной кислоты 130-200 г/л.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
