Способ получения никеля сернокислого

Способ получения никеля сернокислого

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИКЕЛЯ СЕРНОКИСЛОГО, включающий растворение порошка металлического н 7келя в серной кислоте с концентрацией 35-40% при 85-110 С, очистку раствора от примесей, упаривание до плотности 1540-1560 кг/м с последующей кристаллизацией и отделением кристаллов, их сушку, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, растворение порошка металлического никеля ведут электрохимически с использованием никелевых электродов при плотности тока 0,75-1,5 А/см при одновременном наложении на электроды магнитного поля. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ос9 П1) 3(Я) С 25 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3446309/23-26 (22) 02.04.82 (46) 30.01.84. Бюл. М 4 (72) В.П.Пищулин, B.È.Косинцев, И.A.Соболев, A.Г.Пьянков, В.С..Жуешин, В.P.ÐèÔÔåëü и Е.Д.Цуриков (71) Томский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Крас-ного )намени политехнический институт им. С.N.Kèðîâà (53) 661.874.532(088.8 ) (56) 1. Производство никеля сернокислого ЧДА, ХЧ беэ кобальта. Технологический регламент Ставропольского завода химреактивов и люминофоров, 1979, с. 5-7.

; (54 ) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИКЕЛЯ

СЕРНОКИСЛОГО, включакщий растворение порошка металлического никеля в серной кислоте с концентрацией

35-40% при 85-110 С, очистку раствора от примесей, упаривание до плотности 1540-1560 кг/м с последукщей кристаллизацией и отделением кристаллов, их сушку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью ускорения процесса, растворение порошка металлического никеля ведут электрохимически с использованием никелевых электродов при плотности тока 0,75-1,5 A/ñì при одновременном наложении на электроды магнитного поля е

1070214

Таблица 1

Степень растворе. ния никеля, 3 Содержание никеля в растворе, г/л

Плотность тока на электродах, Д /см2

Время, мин

Температура раствора, Ñ

0,48

75-100

28,4

48,9

68,2

43

88,6

100

88

Н 5-105

0,76

28,4

45,4

59,1

73,9

25

88,6

100

Изобретение относится к технологии электрохимических продуктов, в частности к способам получения неорганических веществ.

Известен способ получения никеля сернокислого, включающий растворение порошка металлического никеля в серной кислоте с концентрацией

35»40Ъ при 85-110 С, очистку раствора от примесей, упаривание до плотности 1540-1560 кг/мЗ с последующей кристаллизацией, отделением кристал- . лов и их сушкой С11.

Недостатком известного способа является большая длительность процесса, периодичность его проведения. 15

Цель изобретения - ускорение процесса.

Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу получения никеля сернокислого, включакщему раство- 7р рение порошка металлического никеля . в серной кислоте с концентрацией 3540% при 85-110 С, очистку раствора от примесей, упаривание до плотности

1540-1560 кг/смз с последующей крис- 25 таллизацией, отделением кристаллов, их сушку, растворение порошка металлического никеля ведут электрохимически с использованием никелевых электродов при плотности тока 0,75,1,5 A/ñì при одновременном наложении на электроды магнитного поля.

Пример. Растворение порошка никеля в серной кислоте концентрацией 35% проводят в трубчатом реакторе иэ фторопласта-4. По торцам трубчатого реактора установлены два никелевых электрода, являкщихся продолжением сердечника электромагнита, а в средней части реактора - кольцевой никелевый электрод.

В реактор подают раствор серной кислоты, а в приэлектродные зоныпорошок никеля. Под действием поля порошок никеля притягивает к электродам, с помощью которых к порошку никеля и раствору серной кислоты подводится переменный электрический ток заданной плотности. При прохождении переменного электрического тока через полученную реакционную массу происходит нагрев раствора и резко возрастает скорость электрохимического растворения порошка никеля в серной кислоте.

При проведении экспериментов в качестве исходных веществ используются порошок никеля марки ПНК-1

ГОСТ 9722- 61„ раствор серной кислоты концентрацией 35%, приготовленный из серной кислоты марки "хч"

ГОСТ 177-55, никелевые электроды, изготовленные из никеля НП1 ГОСТ 492-52.

Результаты исследования влияния времени на процесс растворения никеля в серной кислоте при различ- ной плотности тока приведены в табл. 1.

1070214

Продолжение табл . 1

1 !

100-110

1,50

31,8

62,5

55

87,5

15

17,5

100

Плотность тока, Х, A/ñì

Скорость электрохимического растворения, г/м — ч, %.. при концентрации серной кислоты, %;

25 35 50 65 80

41,6

32,5

0,48

0,76

55,4

58,9

51,2

86,2

88,3

47,7

83,7

69,8

145,0 1,50

160,0 147,9

124,2

102,6

Скорость электрохимического .растворения, г/м - ч, 2 при температуре электролита, С

Плотность тока, А/см

100 110

70 80 90

0,48

0,76

86

104

120

132

1,50

157

180

201

217

236

Растворение металлического никеля происходит наиболее быстро при плотностях тока выше 0,75 A/ñì

2.

Повышение плотности тока выше

1,5 A/см нецелесообразно, так как при этом показатель глубинной коррозии электродов становится выше предельно допустимого, что приводит к преждевременному выходу иэ строя рабочих электродов.

Проведение процесса в интервале параметров способа. обусловлено тем, что при концентрации серной кислоты 35-40% на стадии раствореВ табл. 2 показана зависимость скорости электрохимического растворения порошка никеля марки ПНК-1

ГОСТ 9722-61 от концентрации серной кислоты при различной плотности тока на рабочих электродах и температуре электролита 70 С. ния никеля достигается максимальная скорость электрохимического растворения порошкообразного никеля, которая составляет 58,9, 89;3, 160,2 г/м ч при плотности тока на электродах 0,48, 0,76, 1,50 A/см

20 соответственно (табл. 2). Уменьшение или увеличение концентрации серной кислоты от интервала 35-40% приводит к падению значений скорости электрохимического растворения

25 порошкообразного никеля, причем с . увеличением плотности тока на рабочих электродах более значительно.

Таблица 2

Температура 85-110 С на стадии растворения никеля обусловлена тем, что при температуре ниже 85 С снижается эффект ускорения растворения никеля под действием переменного электрического тока, как видно из данных табл. 3.

50 !

Таблица 3

1070214

Составитель Л,Вальков техредМ.Тепер Корректор И.Эрдейи

Редактор Н. Безродн;,я

Заказ 11652/29, Тираж 633. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >Х-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

Верхний предел температуры элект ролита 110 С взят из тех соображений, что температура никеля 35 и

405-ного раствора серной кислоты составляет 110,5 и 113,9е соответственно. Кипение, электролита приводит к уносу порошка никеля парогазовыми продуктами реакции растворения за счет флотационных эффектов, что отрицательно сказывается на качестве готового продукта и экономических 10 показателях процесса. С ростом температуры электролита линейно возрастает скорость электрохимнческого растворения порошка никеля, причем с увеличением плотности тока на 35 рабочих электродах более значительно.

В табл. 3 показана зависимость скорости электрохимического растворения порошка никеля марки ПНК-1

ГОСТ 9722-61 от температуры электролита при различной плотности тока на рабочих электродах в 40%-ном растворе серной кислоты.

Конечная плотность упаренного раствора сернокислого никеля 15401560 кг/м обусловлена тем, что насышенный раствор сернокислого никеля при 20 С содержит 38% Н1БОя и имеет плотность 1540-1560 кг/м в зависимости от остаточного содержания серной кислоты 5-25 г/л соответственно. Упаривание раствора сер» нокислого никеля до более высокой плотности приводит по мере охлаждения раствора к процессам инкрустации теплопередающих поверхностей и кристаллизации раствора в технологических линиях и аппаратах. Это вызывает необходимость применения обогреваемых трубопроводов и требует значительных затрат на совершенствование КИПиА процесса управления, что иэ технологических н экономических соображений нецелесообразно.

Применение предлагаемого способа получения сернокислого никеля позволяет ускорить процесс, сократить время растворения никеля в серной кислоте с 9-10 ч до 17-33 мин. т.е. в 20-30 раз. повысить качество готового продукта за счет применения в качестве электродного и конструкционного материала - никеля НП1 ГОСТ 492-52 или электродного угля, организовать непрерывный процесс получения сульфата никеля.