一種用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅的制作方法
【專利摘要】一種用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅，包括0.015-0.040%的硫，0.005-0.03%的雜質(zhì)，其余為鎮(zhèn)和鈷。所述鈷<0.15%。所述雜質(zhì)包括：碳sS0.03%,銅彡0.01%、鐵彡0.01%、鋅<0.005%、鉛<0.005%、磷<0.005%、硅<0.005%、鉍<0.005%、錫<0.005%、錳<0.005%、砷<0.005%、銻<0.005%。本發(fā)明向電解鎳中引入了一定含量的硫，提高了電解鎳的溶解活性，避免了普通電解鎳板和鎳角存在的使用過程中易鈍化、形成馬蜂窩狀的腐蝕、產(chǎn)生大量溶解殘?jiān)默F(xiàn)象。本發(fā)明鎳餅中的硫含量為0.015-0.040%，硫含量的范圍大，生產(chǎn)穩(wěn)定性高。
【專利說(shuō)明】一種用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上用作電鍍陽(yáng)極的電解鎳主要有電解鎳板和鎳角。電解鎳 板和鎳角是普通的電解鎳，不含硫，沒有溶解活性，使用過程中易鈍化，或形成馬蜂窩狀的 腐蝕，產(chǎn)生大量溶解殘?jiān)?，造成鎳板的浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種適用于不同電鍍鎳工藝需求的含硫活性鎳餅。
[0004] 含硫活性鎳餅是在電解制造過程中引入了一定含量硫元素的餅狀電解金屬鎳，是 一種新型的電鍍用陽(yáng)極材料，與普通鎳相比較，因?yàn)橐欢ê康牧蛟氐拇嬖?，它具有很?的電化學(xué)溶解活性，特別適用于高端電鍍鎳的生產(chǎn)工藝。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案在于：包括0. 015-0. 040%的硫，0. 005-0. 03%的雜質(zhì)，其余為鎳 和鈷。
[0006] 所述鈷彡0· 15%。
[0007] 所述雜質(zhì)包括：碳彡0· 03%，銅彡0· 01%、鐵彡0· 01%、鋅< 0· 005%、鉛< 0· 005%、磷 < 0· 005%、硅 < 0· 005%、鉍 < 0· 005%、錫 < 0· 005%、錳< 0· 005%、砷 < 0· 005%、銻 < 0· 005%。
[0008] 所述含硫活性鎳餅在電解裝置中用電解法制得，電解裝置包括電解槽、高位槽、低 位槽；所述電解槽內(nèi)設(shè)有陽(yáng)極、陰極板；陽(yáng)極、陰極板之間的間距為150_550mm ;陰極板外套 有隔膜袋；電解液由高位槽流進(jìn)隔膜袋，由隔膜袋流入電解槽；電解槽底部有放液口；電解 槽中的電解液經(jīng)放液口流入低位槽； 包括以下步驟： 1) 按如下（A)或（B)配置電解液： (A) 用去離子水配置電解液，電解液中各物質(zhì)的含量為：硫酸鎳：200-400 g/L，氯化 鎳：10-15 g/L，硼酸：30-40 g/L，潤(rùn)濕劑溶液：l-5ml/L，活性劑溶液：8-12ml/L ;用 10%-30% 的硫酸溶液或糊狀碳酸鎳調(diào)整電解液的PH值至1.5-4. 2 ;用精密溶液過濾機(jī)過濾，加熱至 40-55 0C ； (B) 用去離子水配置電解液，電解液中各物質(zhì)的含量為：Ni2+ :80-110g/L，氯化鎳：3-10 g/L，硼酸：30-40 g/L，潤(rùn)濕劑溶液：l-5ml/L，活性劑溶液：8-12ml/L ;用氨基磺酸或糊狀碳 酸鎳調(diào)整電解液的pH值到1. 5-4. 2 ;用精密溶液過濾機(jī)過濾，加熱至45-52°C ; 2) 將步驟1)配置好的電解液加入高位槽和電解槽，調(diào)整電解槽進(jìn)液口和出液口的流 量，使陰極袋內(nèi)的液位與電解槽的液位差為3-30mm。
[0009] 3)將陰極板接入電解電路負(fù)極，將陽(yáng)極接入電解電路正極； 4)生產(chǎn)周期為3-30天。每個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)先按電流密度100-300 A/m2電解生產(chǎn)鎳餅， 24小時(shí)后，將電流提升至200-1000A/m2,至該生產(chǎn)周期結(jié)束，取出陰極板。每個(gè)生產(chǎn)周期 內(nèi)每8小時(shí)取樣檢測(cè)電解液及鎳餅的雜質(zhì)含量和S含量，控制潤(rùn)濕劑溶液的加入量，維持 電解液的表面張力為28-37 mN/m ;控制活性劑溶液的加入量，使鎳餅中的S含量維持在 0. 015-0. 040%。
[0010] 5)生產(chǎn)周期結(jié)束后，取出鎳餅。
[0011] 6)稱重，包裝。
[0012] 所述陰極板包括一接有導(dǎo)電棒的金屬基板；金屬基板兩面均覆蓋有模板；模板上 設(shè)有貫通孔；貫通孔內(nèi)套裝有用于鎳餅生長(zhǎng)的異形成型管；異形成型管一端伸入貫通孔與 金屬基板緊密接觸；異形成型管伸出貫通孔外的一端設(shè)有與貫通孔外端面相卡以防止異形 成型管在取餅時(shí)從貫通孔脫落、便于將鎳餅從異形成型管中分離的凸緣。
[0013] 所述模板包括加強(qiáng)模板、位于加強(qiáng)模板與金屬基板之間的基礎(chǔ)模板。
[0014] 所述基礎(chǔ)模板為玻璃板或陶瓷板；所述加強(qiáng)模板為環(huán)氧樹脂板、酚醅樹脂板或鈦 板。
[0015] 所述模板與金屬基板經(jīng)螺栓或螺釘連接。
[0016] 所述異形成型管的內(nèi)孔為圓孔。
[0017] 所述異形成型管與金屬基板接觸的一端內(nèi)壁設(shè)有便于鎳餅生長(zhǎng)的倒角。
[0018] 所述倒角處的角α為〇- 15°。
[0019] 所述倒角的深度L小于或等于模板的厚度。
[0020] 所述金屬基板為鈦板或不銹鋼板。
[0021] 所述陽(yáng)極為金屬鎳、高冰鎳。
[0022] 所述潤(rùn)濕劑溶液為用十二烷基硫酸鈉鹽與蒸餾水配制成的濃度為100_200g/L的 水溶液。
[0023] 所述活性劑溶液為含有=C-SO2-結(jié)構(gòu)的表面活性劑與蒸餾水配制成的濃度為 15_30g/L的水溶液。
[0024] 所述含有=C-SO2-結(jié)構(gòu)的表面活性劑為苯亞磺酸或糖精鈉。
[0025] 所述低位槽中的電解液經(jīng)除雜并加熱后注入高位槽。
[0026] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：一、向電解鎳中引入了一定含量的硫，提高了電解鎳的溶解活 性，避免了普通電解鎳板和鎳角存在的使用過程中易鈍化、形成馬蜂窩狀的腐蝕、產(chǎn)生大量 溶解殘?jiān)默F(xiàn)象；二、本發(fā)明鎳餅中的硫含量為〇. 015-0. 040%，硫含量的范圍大，生產(chǎn)穩(wěn)定 性高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1是電解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖2是鎳餅用陰極板的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖3是鎳餅用陰極板的主視圖。
[0030] 圖4是圖3的B-B剖視圖。
[0031] 圖5是圖4的A部放大圖。
[0032] 圖6是本發(fā)明的產(chǎn)品（圓臺(tái)餅狀鎳餅）的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖7是本發(fā)明的產(chǎn)品(棱臺(tái)餅狀鎳餅）的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 圖中，1、金屬基板，2、模板，3、貫通孔，4、異形成型管，5、凸緣，6、螺栓，7、含硫活性 鎳餅，8、上底面，9、下底面，10、高位槽，11、電解槽，12、陰極板，13、陽(yáng)極，14、放液管，15、低 位槽，16、除雜槽。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 圖1中，電解裝置包括底部設(shè)有放液口的電解槽11、高位槽10、水及低位槽15。電 解槽11中有陰極板12、陽(yáng)極13。電解槽11內(nèi)的陰極板12外套有隔膜袋；電解液由高位槽 10流進(jìn)隔膜袋，由隔膜袋流入電解槽11 ;電解槽11底部有放液口；電解槽11中的電解液 經(jīng)放液管14流入低位槽15 ;低位槽15中的電解液進(jìn)入除雜槽16,經(jīng)中國(guó)發(fā)明專利說(shuō)明書 CN101063210B中公開的方法除雜、調(diào)整并加熱后進(jìn)入高位槽10,實(shí)現(xiàn)一個(gè)體系循環(huán)。
[0036] 圖2、圖3、圖4中，以鈦板作為金屬基板1，鈦板兩表面上覆蓋有模板2,鈦板與模 板2之間用螺栓6連接，模板2上均布貫通孔3,貫通孔3內(nèi)緊貼有用于鎳餅生長(zhǎng)的異形成 型管4。異形成型管4內(nèi)孔形狀和貫通孔3-致，為圓孔或方孔。異形成型管4 一端伸入貫 通孔3與鈦板相頂，異形成型管4的另一端伸出模板2外。異形成型管4靠近鈦板的一端 內(nèi)壁有倒角。異形成型管4伸出貫通孔3外的一端設(shè)有與貫通孔3外端面相卡以防止異形 成型管4在取餅時(shí)從貫通孔3脫落、便于將鎳餅從異形成型管4中分離的凸緣5。鈦板與導(dǎo) 電棒通過連接板相連。
[0037] 其中，模板2包括加強(qiáng)模板、位于加強(qiáng)模板與金屬基板1之間的基礎(chǔ)模板?；A(chǔ)模 板為玻璃板或陶瓷板；加強(qiáng)模板為環(huán)氧樹脂板、酚醅樹脂板或鈦板。
[0038] 圖5中，異形成型管4倒角處角α為〇-15°，倒角的深度L與模板2的厚度相 等。
[0039] 圖6中，含硫活性鎳餅7呈圓臺(tái)餅狀結(jié)構(gòu)，高為8mm，上底面8直徑為20mm，下底面 9直徑為24mm。
[0040] 圖7中，含硫活性鎳餅7呈棱臺(tái)餅狀結(jié)構(gòu)，高為6mm，上底面8的面積為225 mm2， 下底面9的面積為256 mm2。

【權(quán)利要求】
1. 一種用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅，其特征在于：包括0. 015-0. 040%的硫， 0. 005-0. 03%的雜質(zhì)，其余為鎳和鈷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅，其特征在于：所述鈷 ^ 0. 15%〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅，其特征在于：所述雜質(zhì)包括： 碳彡 0· 03%，銅彡 0· 01%、鐵彡 0· 01%、鋅< 0· 005%、鉛< 0· 005%、磷< 0· 005%、硅< 0· 005%、 鉍 < 0· 005%、錫 < 0· 005%、錳< 0· 005%、砷 < 0· 005%、銻 < 0· 005%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅，其特征在于：所述含硫活性 鎳餅在電解裝置中用電解法制得，所述電解裝置包括電解槽、高位槽、低位槽；所述電解槽 內(nèi)設(shè)有陽(yáng)極、陰極板；陽(yáng)極、陰極板之間的間距為150_550mm ;陰極板外套有隔膜袋；電解液 由高位槽流進(jìn)隔膜袋，由隔膜袋流入電解槽；電解槽底部有放液口；電解槽中的電解液經(jīng) 放液口流入低位槽； 包括以下步驟： 1) 按如下（A)或（B)配置電解液： (A) 用去離子水配置電解液，電解液中各物質(zhì)的含量為：硫酸鎳：200-400 g/L，氯化 鎳：10-15 g/L，硼酸：30-40 g/L，潤(rùn)濕劑溶液：l-5ml/L，活性劑溶液：8-12ml/L ;用 10%-30% 的硫酸溶液或糊狀碳酸鎳調(diào)整電解液的PH值至1. 5-4. 2 ;用精密溶液過濾機(jī)過濾，加熱至 40-55 0C ； (B) 用去離子水配置電解液，電解液中各物質(zhì)的含量為：Ni2+ :80-110g/L，氯化鎳：3-10 g/L，硼酸：30-40 g/L，潤(rùn)濕劑溶液：l-5ml/L，活性劑溶液：8-12ml/L ;用氨基磺酸或糊狀碳 酸鎳調(diào)整電解液的pH值到1. 5-4. 2 ;用精密溶液過濾機(jī)過濾，加熱至45-52°C ; 2) 將步驟1)配置好的電解液加入高位槽和電解槽，調(diào)整電解槽進(jìn)液口和出液口的流 量，使陰極袋內(nèi)的液位與電解槽的液位差為3-30mm ; 3) 將陰極板接入電解電路負(fù)極，將陽(yáng)極接入電解電路正極； 4) 生產(chǎn)周期為3-30天； 每個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)先按電流密度100-300 A/m2電解生產(chǎn)鎳餅，24小時(shí)后，將電流提升至 200-1000A/m2,至該生產(chǎn)周期結(jié)束，取出陰極板； 每個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)每8小時(shí)取樣檢測(cè)電解液及鎳餅的雜質(zhì)含量和S含量，控制潤(rùn)濕劑溶 液的加入量，維持電解液的表面張力為28-37 mN/m ;控制活性劑溶液的加入量，使鎳餅中的 S含量維持在0. 015-0. 040% ; 5) 生產(chǎn)周期結(jié)束后，取出鎳餅； 6) 稱重,包裝。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅，其特征在于：所述陰極板包 括一接有導(dǎo)電棒的金屬基板（1);金屬基板（1)兩面均覆蓋有模板（2);模板（2)上設(shè)有貫通 孔（3);貫通孔（3)內(nèi)套裝有用于鎳餅生長(zhǎng)的異形成型管（4);異形成型管（4) 一端伸入貫 通孔（3)與金屬基板（1)緊密接觸；異形成型管（4)伸出貫通孔（3)外的一端設(shè)有與貫通孔 (3)外端面相卡以防止異形成型管（4)在取餅時(shí)從貫通孔（3)脫落、便于將鎳餅從異形成型 管（4)中分尚的凸緣（5)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅，其特征在于：所述模板（2)包 括加強(qiáng)模板、位于加強(qiáng)模板與金屬基板（I)之間的基礎(chǔ)模板；所述基礎(chǔ)模板為玻璃板或陶 瓷板；所述加強(qiáng)模板為環(huán)氧樹脂板、酚醅樹脂板或鈦板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅，其特征在于：所述陽(yáng)極為金 屬鎳、高冰鎳。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅，其特征在于：所述潤(rùn)濕劑溶 液為用十二烷基硫酸鈉鹽與蒸餾水配制成的濃度為l〇〇_2〇〇g/L的水溶液。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅，其特征在于：所述活性劑溶 液為含有=C-SO2-結(jié)構(gòu)的表面活性劑與蒸餾水配制成的濃度為15-30g/L的水溶液。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的用電解法生產(chǎn)的含硫活性鎳餅，其特征在于：所述含有 =C-SO2-結(jié)構(gòu)的表面活性劑為苯亞磺酸或糖精鈉。
【文檔編號(hào)】C25C7/02GK104213150SQ201410316401
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】王敏, 趙成顯 申請(qǐng)人:襄陽(yáng)化通化工有限責(zé)任公司