Спосіб вилучення металу з ванн уловлювання тетрафторборатних електролітів

Спосіб вилучення металу з ванн уловлювання тетрафторборатних електролітів, що включає 3 29214 4 гідроксосполуками, покриттів протягом тривалого нерозчинних анодів у виносному електролізері або електролізу. безпосередньо у ванні уловлювання, залежно від Відоме використання лугів, у тому числі й продуктивності гальванічної лінії. У міру гідроксида калію, для коректування (підлужування) промивання у ванні уловлювання деталей розчинів, у тому числі й розчинів ванн періодично фільтрують розчин ванни уловлювання уловлювання. Однак із цією метою доцільніше й додають гідроксид калію в кількості 0,5-1,0г на 1г використовувати більш дешевий луг - гідроксид тетрафторборат-іонів, що внесені деталями. натрію. По пропонованому способі При виконанні сукупності зазначених операцій використовується саме гідроксид калію, а не експериментально виявлено, що умови обробки натрію, з іншою метою - для заповнення вмісту в розчину ванни уловлювання дозволяють розчині ванни уловлювання іонів калію. При цьому стабілізувати вміст у розчині тетрафторборат-іонів гідроксид калію виконує й відому при електролізі з на рівні 3-4г/дм3 і забезпечити сталість умов нерозчинним анодом функцію підлужування електролізу за рахунок кращих буферних розчину. властивостей розчину, що містить калію На відміну від відомих способів знешкодження пирофосфат і пірофосфорну кислоту, і відсутності розчинів, що містять фтор, вапняним молоком, пасивації катода в пірофосфатному розчині в гідроксидом кальцію та ін., у процесі яких випадає присутності тетрафторборат-іонів. Це забезпечує в осад, тобто губиться в багатокомпонентному вилучення металу з одержанням при тривалому відході, і гідроксид металу, у пропонованому електролізі на катоді дрібнокристалевих покрить способі, завдяки зв'язуванню пірофосфатом калію металом, не забруднених гідроксосполуками, і іонів металу в міцні розчинні комплекси, а зниження виносу тетрафторборат-іонів у стічні тетрафторборат-іонів у малорозчинний води, залежно від їх вмісту в електроліті, в 20-80 тетрафторборат калію, відбувається поділ іонів разів. металу й тетрафторборат-іонів. У технічному плані відмінною рисою Таким чином, поліпшення якості металу, що пропонованої корисної моделі є те, що до складу вилучається, при тривалому електролізі й розчину ванни уловлювання додатково вводять зниження вмісту в стічних водах тетрафторборат50-100г/дм3 пірофосфата калію, що виконує іонів, що досягається тільки при виконанні одночасно функцію ліганда для зв'язування іонів сукупності умов: у розчин ванни уловлювання металу у розчинні комплексні сполуки й реагенту додатково вводять пірофосфат калію в для зв'язування тетрафторборат-іонів у концентрації 50-100г/дм3, періодично додають малорозчинний тетрафторборат калію. Таким гідроксид калію в кількості 0,5-1,0г на 1г чином, сольовий склад ванни уловлювання, що по тетрафторборат-іонів, що вносяться деталями при відомих способах відповідає сольовому складу промиванні, і фільтрують розчин ванни електроліту основної ванни гальванічної лінії, уловлювання, установлено авторами вперше в заміняється по пропонованому способі на процесі експериментів (див. приклади). пірофосфатний. Гідроксид калію вводять При введенні пірофосфата калію в періодично в розчин ванни уловлювання для концентрації менш 50г/дм3 не забезпечується заповнення збитку з нього іонів калію в складі необхідний надлишок пірофосфата калію над осаду тетрафторбората калію, на відміну від іонами металу для одержання дрібнокристалевих, відомих способів, по яких розчин гідроксида калію не забруднених гідроксосполуками, покриттів використовують для коректування розчинів за протягом тривалого електролізу, а також значенням рН. ускладнюється процес коректування розчину по Відоме використання пірофосфата калію в іонах калію. Його введення в концентрації більше пірофосфатних електролітах у якості ліганда для 100г/дм3 недоцільно, оскільки не міняє умови утворення комплексів металів з метою осадження електролізу. дрібнокристалевих покрить [4]. Однак При введенні гідроксида калію менш 0,5г і електроосадження з них роблять у більш більше 1,0г на 1г внесених у ванну уловлювання концентрованих розчинах і при більшому значенні деталями тетрафторборат-іонів спостерігається співвідношення концентрацій іонів металів і погіршення якості катодних покрить. Завищення пірофосфата калію. Відомо й електроосадження кількості гідроксида калію більше 1,0г на 1г металів з розведених пірофосфатних розчинів, що внесених у ванну уловлювання деталями містять, наприклад, комплекси міді - для тетрафторборат-іонів недоцільно через ріст поліпшення зчеплення мідних покриттів зі солевмісту у ванні уловлювання, а значить і в сталевою основою [4]. Однак електроосадження стоці системи промивних ванн. міді з них роблять при більш високих густинах Періодичність введення гідроксида калію, струму разом з воднем. Таким чином, не відоме також як і режим фільтрування розчину з метою використання пірофосфата калію одночасно й для відділення осаду тетрафторбората калію зв'язування тетрафторборат-іонів у (циркуляція розчину, періодичне фільтрування та малорозчинний тетрафторборат калію й для ін.) визначається умовами конкретного електроосадження металу, причому для виробництва. електроосадження металу - у присутності Тобто, підтримка виявлених тетрафторборат-іонів, що дозволяє зменшити до експериментально границь параметрів способу концентрації, обумовленої межею розчинності, обробки розчину ванни уловлювання є істотно тобто 3-4г/дм3, вміст у розчині ванни уловлювання необхідним для реалізації способу. тетрафторборат-іонів і ефективно вилучати метал у вигляді дрібнокристалевих, не забруднених 5 29214 6 катодній густині струму 10-30А/м2. Кожні 20 хвилин Таким чином, порівняння технічного рішення, у ванні уловлювання промивають деталі після що заявляється, із прототипом і іншими цинкування в тетрафторборатном електроліті. технічними рішеннями дозволяє зробити висновок Один раз на добу фільтрують розчин ванни про відповідність способу, що заявляється, уловлювання. критеріям "новизна" і "істотні відмінності". Технічні показники способу наведені в таблиці. Приклад 1. У ванні уловлювання кислого Приклад 7. Роблять обробку ванни тетрафторборатного електроліту цинкування, що уловлювання тетрафторборатного електроліту містить 270г/дм3 тетрафторбората цинки, 30г/дм3 міднення, що містить 450г/дм3 тетрафторбората тетрафторбората амонію, 12г/дм3 борної кислоти, 3 3 міді, 30г/дм3 тетрафторборатної кислоти й 30г/дм3 2,5г/дм тіомочевини й 9г/дм ОП-10, накопичують 3 борної кислоти, як у прикладі 2. іони цинку до концентрації 2г/дм . Занурюють у неї Технічні показники способу наведені в таблиці. титандіоксидмарганцеві аноди й сталеві катоди. Таким чином, зіставлення даних, наведених у Проводять електроліз протягом 8 годин при прикладах, показує, що пропонований спосіб катодній густині струму 20А/м2. Кожні 20 хвилин у забезпечує зниження вмісту терафторборат-іонів у ванні уловлювання промивають деталі після ванні уловлювання, а значить і в стічних водах, в цинкування в тетрафторборатном електроліті. Іони 20-40 разів і вилучення металів з розчинів ванн цинку, внесені у ванну уловлювання з робочої уловлювання протягом тривалого електролізу у ванни, вилучають на катоді, тетрафторборат-іони вигляді дрібнокристалевих, не забруднених накопичуються в розчині ванни уловлювання й гідроксосполуками, покриттів металами. При виносяться в систему промивних ванн. цьому реалізується можливість роздільної Технічні показники способу наведені в таблиці. утилізації й металу (не забруднені Приклади 2-4 (см. табл.). У ванні уловлювання гідроксосполуками метали не вимагають вторинної тетрафторборатного електроліту цинкування, що переробки, можуть бути використані у вигляді використовується за прикладом 1, у якій покриттів), й тетрафторборат-іонів (у вигляді накопичилися іони цинку в концентрації 1-3г/дм3, товарного продукту - тетрафторбората калію, що додають 50-100г/дм3 пірофосфата калію й знаходить застосування при виробництві емалей, фільтрують розчин. Занурюють у неї графітові флюсів для пайки сталей і кольорових металів та аноди й сталеві катоди. Проводять електроліз при ін.). катодній густині струму 10-30А/м2. Кожні 20 хвилин у ванні уловлювання промивають деталі після цинкування в тетрафторборатном електроліті. Один раз на добу фільтрують розчин ванни уловлювання й додають гідроксид калію в кількості Технічні характеристики способів вилуче 0,5-1,0г на 1г тетрафторборат-іонів, що внесені деталями. Іони цинку, внесені у ванну № прикла Технічний параметр уловлювання з робочої ванни, вилучають на 1 2 3 4 5 катоді, тетрафторборат-іони - віддаляють з Концентрація іонів 2 2 1 3 2 розчину ванни уловлювання у вигляді осаду металу, г/дм3 тетрафторбората калію. У систему промивних Катодна густина 20 20 10 30 20 ванн виносяться лише тетрафторборат-иони, що струму, А/м3 перебувають у хімічній рівновазі з осадом Концентрація 75 50 100 тетрафторбората калію. К4Р2О7, г/дм3 Технічні показники способу наведені в таблиці.Кількість КОН, г/г 0,75 0,5 1,0 0,75 Приклад 5. У ванну уловлювання BF4 тетрафторборатного електроліту цинкування, що Якість використовується за прикладом 1, у якій 8 годин покриття Темні, Світлі, Темні, накопичилися іони цинку в концентрації 2г/дм3 після крупнокриста- дрібнокристалев крупнокриста занурюють графітові аноди й сталеві катоди. електролізу 2 леві і і Додають гідроксид калію в кількості 0,64г на 1г протягом тижнів тетрафторборат-іонів, що внесені деталями і фільтрують розчин. Проводять електроліз при Доля гідроксосполук 12 0 50 катодній густині струму 20А/м2. Кожні 20 хвилин у в покритті, % ванні уловлювання промивають деталі після Кількість цинкування в тетрафторборатном електроліті й BF4-, що після 2 додають гідроксид калію в кількості 0,64г на 1г виноситься тижнів тетрафторборат-іонів, що внесені деталями. Один в стік, по раз на добу фільтрують розчин ванни відношенн уловлювання. 1,0 0,0115 0,0115 ю к 1г BF4-, Технічні показники способу наведені в таблиці. що після 6 Приклад 6. У ванні уловлювання виноситься місяців тетрафторборатного електроліту цинкування, що з робочої використовується за прикладом 1, у якій ванни 3 накопичулися іони цинку в концентрації 1-3г/дм , додають 50-100г/дм3 пірофосфата калію й Економічна доцільність використання фільтрують розчин. Занурюють у неї графітові пропонованого способу обумовлена зниженням аноди й сталеві катоди. Проводять електроліз при 7 29214 збитку навколишньому середовищу від тетрафторборат-іонів у 20-40 разів і підвищенням ефективності утилізації більш якісного металу. Джерела інформації: 1. Иванова Н.Д., Иванов С.В., Болдырев Е.И. Соединения фтора в гальванотехнике. - Киев: Наук, думка, 1986 2. Гибкие автоматизированные гальванические линии: Справочник / В.Л. Зубченко, В.И. Захаров, В.М. Рогов и др.: Под общ. Ред. В.Л.Зубченко. - М.: Машиностроение, 1988 3. Байрачный Б.И., Трубникова Л.В. Локальные схемы очистки промывных вод кислых электролитов цинкования и кадмирования // Создание технологий и оборудования для замкнутых систем водного хозяйства гальванических производств: Тез. докл. - Харьков, 1989. - С.58. 4. Пурин Б.А., Цера В.А., Озола Э.А., Вишиня И.А. Комплексные электролиты в гальванотехнике. - Рига: Издательство «Лиесма», 1978. 8