Способ получения основной углекислой соли никеля Советский патент 1986 года по МПК C25B1/00 C01G53/06 

Изобретение относится к электрохимическим производствам, в частности к способу получения карбоната никеля, который является исходным сырьем для получения никеля (ll) оксида.

Цель изобретения - снижение расхода реагентов при сохранении высокого выхода по току.

Технология способа заключается в следующем.

Металлический никель подвергают анодному растворению в электролите, представляющем собой водный раствор бикарбоната аммония с концентрацией 8-15 г/л, карбоната аммония с концентрацией 0,5-1,0 г/л. Одновременно проводится непрерьганый барботаж дымовых газов котельного производства через электролит. Электролит можно использовать многократно после корректировки его по недостающим компонентам. Образующиеся после отмывки соли никеля промводы возвращаются в процесс для приготовления электроли- та. Таким образом, процесс представляет собой безотходное производство.

Для растворения металлического никеля возможно применение электролизеров с биполярной системой распо- ложения электродов, что позволяет увеличить производительность процесс

При понижении концентрации бикарбоната аммония ниже 8 г/л, карбоната аммония ниже 0,5 г/л, хлорида аммония ниже 0,5 г/л происходит пассивация никелевого электрода, что приводит к снижению скорости растворения металла и, естественно, выхода по току.

Использовать электролит с. концентрацией бикарбоната аммония вьше 15 г/л, карбоната аммония вьше 1 г/л хлорида аммония выше 1,5 г/л нецелесообразно из-за возникающей в этих условиях солевой пассивации никелевых электродов. Это затрудняет переход ионов никеля в раствор, скорость растворения снижается, падает выход по току.

Пример 1. В электролизере с двумя ведущими электродами из никеля, служащими анодом и катоДом, и расположенными между ними девятью биполярными никелевыми электродами про водят растворение металлического никеля под действием постоянного тока в электролите, предс авляющем собой

$

0

5 0 5

Q .

, Q

55

5

0

водный раствор бикарбоната аммония с концентрацией 8 г/л, карбоната аммония с концентрацией 0,5 г/л и хлорида аммония с концентрацией 0,5 г/л при непрерывном барботаже через электролит очищенных в мокром скру- бере дымовых газов котельного производства следующего состава, %: СО 7,5; 7,9; Nj - 84,6.

Параметры процесса: скорость подачи дымовых газов 18 л/мин, плотность катодного тока 7 А/дм, плотность анодного тока 0,8 А/дм, скорость растворения никеля (десяти биполярно расположенных электродов). 8,76 г/ч-дм , выход по току 100%, выход по веществу 100%.

Пример 2. Процесс электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1.

Параметры процесса: электролит - водный раствор бикарбоната аммония с концентрацией 10 г/л, карбоната аммония с концентрацией 0,75 г/л, хлорида аммония с концентрацией 1 г/л, скорость подачи дымовых газов 18 л/мин, плотность катодного тока 8 А/дм , плотность анодного тока 1 А/дм , скорость растворения никеля 10,95 г/дм -ч, выход по току 100%, выход по веществу 100%.

Пример 3. Процесс электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1.

Параметры процесса: электролит - водный раствор бикарбоната аммония с концентрацией 15 г/л, карбоната аммония с концентрацией 1 г/л, хло- рида аммония с концентрацией 1,5 г/л, скорость подачи дымовых газов 27 л/мин, плотность анодного тока 1,5 А/дм , плотность катодного тока . 12 А/дм , скорость растворения ннке-г ля 16,43 г/ч дм, выход по току 100%, выход по веществу 100%.

Пример 4. Процесс электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1.

Параметры процесса: электролит - водный раствор бикарбоната аммония с концентрацией 6 г/л, карбоната аммония с концентрацией 0,4 г/л, хлорида аммония с концентрацией 0,3 г/л, .скорость подачи дымовых газов 18 л/ьшн, плотность катодного тока 6 А/дм, плотность анодного тока 0,6 А/дм , скорость растворения ни-.

келя 6 г/ч-дм, выход по току 90%, выход по веществу 100%.

Пример 5. Процесс электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1.

Параметры процесса: электролит - водный раствор бикарбоната аммония с концентрацией 18 г/л, карбоната аммония с концентрацией 1,3 г/л, хлорида аммония с концентрацией 2 г/л, скорость подачи дьмовых газо 32 л/ч, плотность катодного тока 14 А/дм, плотность анодного тока 1,8 А/дм, скорость растворения никеля 17,74 г/Ч дм , выход по току 90%, выход по веществу 100%.

Пример 6. Процесс электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1 ,

Параметры процесса: электролит - водный раствор углеаммонийной соли с концентрацией 10 г/л, хлорида аммония с концентрацией I г/л, скорос подачи дымовых газов 18 л/мин, плотность катодного тока 8 А/дм , плотность анодного тока 1 А/дм, скорость растворения никеля 10,95 г/ч л дм, выход по току 100%, выход по веществу 100%.

Предложенный способ позволяет получить основную углекислую соль никеля состава 5NiCO, (2-3.)Ni(ON2 ) 48-10) .,

Соединение имеет в своей структу ре больше молекул NiCO. Осадок быстро фильтруется (продолжительность стадии 6ч), легко отмьюается от ионов примесей, что сокращает прдолжительность этих операций и коРедактор А. Козориз

Составитель О. Зобнин

Техред И.Попович Корректор М. Пожо

Заказ 2106/20 Тираж 615 Подписное ВЫИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

0

5

0

5

0

5

личество сточных вод приблизительно в 3 раза.

Кроме того, снижается температура прокалки (с 800 до ) и время прокалки (с 15 ч до 6 ч) при использовании основной углекислой соли никеля состава 5Н1СО -(2-3) Ni(OH)« (8-10) HjO в качестве исходного, продукта для получения никеля (II) ок- сида, используемого в электронной промьшшенности; вместо балонного углекислого газа применяют дымовые га- .зы котельного производства следующего состава, %: COj 6-7,5; 0 7-8; N,j 84- :85, что способствует утилизации отходов котельного производства и приводит к защите окрз ающей среды от вредных выбросов;

сокращается расход реактивов на 1 кг готового продукта в связи с использованием электролита с малой концентрацией компонентов (8-15 г/л . бикарбоната аммония, 0,5-1,0 г/л карбоната аммония, 0,5-1,5 г/л хлорида аммония против 20-30 г/л карбоната аммония и г/л хлорида аммония в известном); вместо пищевого бикарбоната аммония применяют углеаммоний- ную соль, представляющую собой смесь различных карбонатов, в основном бикарбоната аммония (75-88%) и карбоната аммония (6-12%), являкщегося многотоннажным продуктом. Стоимость углеаммонийной слои ниже стоимости бикарбоната аммония и карбоната аммония в пять раз; применяют дефицитные карбонат аммония и диоксид углерода, необходимые для пищевой промышленности.