Условия и результаты электрорафинирования никеля

на различных заводах

Состав электролита, г/л	Cевероникель	НГМК	ЮУНК	Порт- Кольборн
Ni2+	68-75	82	96-104	60
Na+	28	35	30	35
SО42+	127	151	90-110	95
Cl-	31	41	80-85	55
Н3ВО3	4	3	3	16
рH	2,7-2,8	2,1	4,6-4,8	3,5
iK,a/м2	240	240	360-400	170
t,°C	65	70	76-78	70
 т,%	94,6	95	96	97
Up, В	2,4	3,65	3,8	2-2,2
W, кВтч/т	2300-2400	3500-3600	3865	2000

Большее рабочее напряжение на НГМК обусловлено большим падением напряжения на диафрагмах из полихлорвинила по сравнению с диафрагмами из лубянолавсановой ткани. Однако последние чаще выходят из строя.

Катодный никель, согласно ГОСТ 849-70, имеет содержание основного металла, %: Н2 (98,8), HI (99,93), НО (99,99). Основные примеси, %: Со (0,15- 0,005), Fe, Сu, С (0,04-0,002).

Образующийся шлам имеет усредненный состав, %: 30-50 Ni, 18-20 Сu, 1-3 Fe, 15-37 S, 5-8 SiO₂, до 2 Pt. Шлам представляет собой ценное сырье на платиновые металлы.

5.8. Основы электрометаллургии кобальта

Кобальт является составной частью твердых, жаропрочных и магнитных сплавов, а также спутником никеля. Отношение Co:Ni в рудах 1: (10-50). Электрометаллургия обеспечивает получение особо чистого металла для новейших отраслей техники.

Стандартный потенциал кобальта на 0,02 В отрицательнее никеля, однако вследствие более высоких токов обмена катодная и анодная поляризации менее значительны. Кроме того, кобальт менее склонен к пассивации (при рН<6). При технических плотностях тока потенциал кобальтового катода (-0,35-0,40 В) электроотрицательнее, чем равновесный потенциал водорода, поэтому выход по току в кислой среде из 2н CoS0₄ невысокий: при содержании H₂S0₄ 1 г/л-98,3%, 26г/л-80,1%. Повышение температуры снижает величину электрохимической поляризации и способствует повышению выхода по току (рис.4.3).

Рис. 4.3. Влияние температуры на выход по току при электролизе 2нСоSО₄ + 0,05нН₂SО₄, i_к =500А/м²

Из-за близости электрохимических свойств кобальта, меди, никеля и железа их разделяют химическими методами. Очистка от никеля и меди осуществляется с помощью сероводорода или сульфида натрия при рН=1- 4 (сульфидная очистка). Очистку от железа производят переводя Fe²⁺ в Fe³⁺ продувкой воздухом с доведением рН до 3,9-4,4 содой либо известняком и осаждением железа в виде Fе(ОН)₃ (гидролитическая очистка).

Очищенный раствор подается в катодное пространство электролизера с переточной диафрагмой. Состав электролита, г/л: Со²⁺-60; Na⁺ - 40; SO₄^2- - 170; Сl^- - 10; Н₃ВО₃ - 10. Температура 60°С, рН =3,3, i_к = 160 А/м² , U= 3,2-3,4 В, _т = 90%,W =3500-4200 кВтч/т. Чистота катодного металла 99,5-99,6%.

На НГМК разработан способ электролитического получения кобальта из его хлористой соли с применением графитовых анодов. Очистку электролита от никеля и меди производят экстракцией жирными кислотами, а от свинца и цинка - адсорбцией их анионитами ЭДЭ 10П.

Разработан способ получения сверхчистого кобальта (99,9999% Со).