Способ подготовки поверхности катодов Советский патент 1977 года по МПК C25C7/02 

Изобретение относится к цветной металлургии и, в частности к области электроэкстракции и электрорафинирования металлов с использованием водных растворов.

Известен способ подготовки поверхности катодов для осаждения металлов электролизом из водных растворов путем покрытия его поверхности защитным слоем, ослабляющим сцепление катодного осадка с металлом катодной основы 1.

Основным недостатком такого способа является то, что защитный слой - керосин, солидол, технические масла и т. п. - загрязняет и электролит и катодный осадок, что приводит к снижению качества осажденного металла; кроме того, известные покрытия не обеспечивают равномерности сцепления катодного осадка с основой по всей площади катода, и сдирка осадка остается трудоемкой операцией.

Целью изобретения является значительное сокращение затрат ручного труда при сдирке катодных осадков и исключение загрязнения катодного осадка и электролита.

Для этого предлагается способ, по которому катод покрывают рыхлым губчатым слоем осаждаемого металла, который наносят электролитически в режиме предельного тока.

Наличие этого слоя не приводит к загрязнению электролита и катодного осадка, а ослабление сцепления плотного катодного осадка с катодной основой значительно облегчает сдирку его, позволяет механизировать этот процесс; при сдирке катодного осадка рыхлый слой полностью снимается с ним, что исключает необходимость зачистки катодов перед катодным циклом электролиза.

0

Рыхлый губчатый слой металла наносят электролитически в режиме предельного тока, достигаемого одним из известных способов: изменением концентрации металла в электролите, изменением плотности тока, условиями

5 циркуляции электролита и т. п.

Толщина слоя и его плотность, обеспечивающие как достаточное ослабление сцепления катодного осадка с металлом катода, так и достаточную электропроводность по0крывающего слоя, легко регулируется параметрами режима и временем покрытия.

Пример 1. Катод из нержавеющей стали покрывали рыхлым слоем меди электролитически в растворе, содержащем 5 г/л меди

5 и 150 г/л свободной серной кислоты, при плотности тока 160 а/м, температуре раствора 40° С, в течение 5 мин.

Затем в течение 48 час проводили электролиз меди на покрытый указанным слоем катод из раствора, содержащего 40 г/л меди.

150 свободной кислоты, при плотности тока 160 ajM- и температуре раствора 40° С.

Полученный плотный катодный осадок меди отделялся со всей новерхности катода при незначительном усилении. При электролизе меди в тех же условиях с ненокрытого защитным слоем катода осадок сдирался с трудом. Эффективность процесса электролиза не изменялась.

Пример 2. Алюминиевый катод покрывали рыхлым слоем цинка электролитически в растворе , содержащем 65 цинка и 100 свободной серной кислоты, при плотности тока 180 а1м, температуре раствора 25° С, в течение 3 мин.

Затем в течение 12 час проводили электролиз цинка на покрытый указанным слоем катод из аналогичного раствора, при той же температуре, при плотности тока 600 .

Полученный плотный катодный осадок цинка сдирался но всей площади ври незначительном усилии.

При осаждении цинка на непокрытый катод осадок црочно сцеплялся с катодом в местах дефектов поверхности последнего. Эффективность процесса электролиза не изме. .иялась.

Пример 3. Титановый катод покрыва,ли рыхлым губчатым слоем висмута электролитически в растворе, содержащем 4S г/л висмута и 2 п. свободной азотпой кислоты, при плотности 2550 aJAi, температуре раствора 30° С, перемещивании раствора в течение JO сек.

Затем в течение 4 час проводили электролиз висмута на покрытый указанным слоем катод из аналогичного раствора при перемешивании и той же температуре, при плотиости тока 850 а/.и.

Полученный катодный осадок висмута легко снимался с катода целиком в виде пластинки.

При осаждении висмута на непокрытый катод осадок сдирался с трудом и только по частям. Эффективность электролиза не изменялась.

Формула изобретения

Способ подготовки поверхности катодов для осаждения металлов электролизом из водных растворов путем покрытия его поверхности защитным слоем, ослабляющим сцепление катодного осадка с металлом катодной

основы, отличающийся тем, что, с целью значительного сокращения затрат ручного труда при сдирке катодных осадков и исключения загрязнения катодного осадка и электролита, катод покрывают рыхлым губчатым

слоем осаждаемого металла, который наносят электролитически в режиме предельного тока.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Г. А. Кузнецов. «Опыт электролитического рафинирования меди на отечественных и зарубежных заводах, 1966, М, ЦПИИПТЭП, цвети, мет. с. 31-32.