Универсальная методика очистки отработанного цинкатного электролита цинкования от вредных примесей включает в себя следующие операции:

1. Ввести 3-5 мл/л 30-35 %-ной перекиси водорода и перемешать.

2. Через 2 часа ввести 1-3 г/л сульфида натрия и перемешать.

3. Ввести 1-3 г/л хлорида бария и перемешать.

4. Ввести 1 г/л активированного угля.

5. Тщательно перемешать электролит.

6. Через 2 часа отфильтровать электролит.

7. Проработать электролит при следующих условиях: плотность тока 0,2-0,3 А/дм²; объемное количество электричества 2-6 А-ч/л; катоды стальные гофрированные; аноды цинковые. Окончание проработки - получение светлых покрытий.

8. Провести анализ электролита и при необходимости его откорректировать.

9. Нанести контрольное покрытие на гофрированный катод и при необходимости проработать электролит до получения светлых покрытий (см.п.7).

6.2.4. Регенерация электролитов кадмирования

Основной причиной потери работоспособности электролитов кадмирования, как и цинкования, является загрязнение вредными примесями, причем, в достаточно малом количестве. Поэтому регенерация заключается в очистке электролитов кадмирования от загрязняющих веществ. В таблице

6. представлены типы загрязнений, вид неполадок, вызванных этими загрязнениями, и способы очистки электролитов кадмирования от загрязнений.

В случае, когда по тем или иным причинам затруднительно установить вид загрязнения, можно применять универсальные методики очистки электролитов от всего комплекса примесей.

264

Вид загрязнения	Характер неполадки	Способ очистки
Электроположите­льные металлы: сурьма > 0,2 г/л железо > 1,0 г/л медь > 0,1 г/л свинец > 0,2 г/л олово > 0,2 г/л никель > 1,0 г/л	Покрытие черное, рыхлое,мажущееся. Покрытие темно­серое, пятнистое, рыхлое. Покрытие темно­серое с коричневым отливом, полосчатое. Покрытие темно­серое, рыхлое. Покрытие темно­серое, хрупкое, питтинг. Покрытие темно­серое.	Проработать электролит при ik = 0,2-0,4 А/дм2 и объемном количестве электричества 3-6 А-ч/л на гофрированных стальных катодах до получения светлых покрытий.
Органические соединения.	Хрупкое, отслаива­ющееся, полосчатое покрытие, питтинг.	Ввести 1-3 мл/л 30-33 %-ной перекиси водорода, тщательно перемешать и через 1 ч. отфильтровать.

Универсальная методика очистки отработанного сульфатаммонийного электролита кадмирования от вредных примесей включает в себя следующие операции:

1. Проработать электролит при следующих условиях: плотность тока 0,2-0,4 А/дм²; объемное количество электричества 3-6 А-ч/л; катоды стальные гофрированные; аноды цинковые. Окончание проработки - получение светлых покрытий.

2. При наличии на полученных покрытиях питтинга или полос ввести 1-3 мл/л 30-33 %-ного раствора перекиси водорода, тщательно перемешать и через 0,5-1,0 часа отфильтровать.

265

Вид загрязнения	Характер неполадки	Способ очистки
Органические загрязнения.	Хрупкое покрытие с блестящими полосами.	Ввести 1 г/л активирован­ного угля. Выдержать электролит в течение 2 часов, периодически перемешивая. Отфильтровать электролит.
Соединения хрома.	Тусклое пятнистое покрытие.	Проработать электролит при: ik = 0,2-0,3 А/дм2 ia = 0,9-1,0 А/дм2.
Железо и никель в сернокислом элек­тролите.	Хрупкое покрытие с неравномерным блеском.	Ввести в электролит карбонат меди до pH 5,0. В течение 3-6 часов перемешивать очищенным сжатым воздухом. Отфильтровать раствор и откорректировать pH.
Карбонаты и бораты в пирофосфатном электролите.	Цветные пленки на покрытии.	Ввести в электролит 20-40 мл/л гидроокиси аммония (аммиачной воды).

Универсальная методика очистки отработанных сернокислого и пирофосфатного электролитов меднения от вредных примесей включает в себя следующие операции:

1. Ввести 1 г/л активированного угля.

2. Проработать электролит при следующих условиях: плотность тока на катоде 0,2-0,3 А/дм²; плотность тока на аноде 0,9-1,0 А/дм²; постоянное перемешивание очищенным сжатым воздухом. Окончание проработки - получение светлых покрытий.

3. Отфильтровать электролит.

266

Вид загрязнения	Характер неполадки	Способ очистки
1	2	3
Железо > 0,2 г/л	Покрытие полосчатое, шероховатое с продольными трещинами и питгингом; пониженная рассеивающая способность.	Если оН электоолита на
		нижней гоанице:
		1 .Подкислить электролит 50 %- ным раствором серной кислоты до pH 3. 2.Проработать электролит при ik = 0,2-0,3 А/дм2 и объемном количестве электричества 5-10 А-ч/л на гофрированных стальных катодах до

267

1	2	3
		получения светлых покрытий. Если dH электролита на
		веохней границе:
		1 .Подщелочить электролит известковым молоком или мелом, лучше гидроокисью или карбонатом никеля до pH 6,0. 2.Образовавшийся осадок отфильтровать или дать ему отстояться, а электролит декантировать. З.Довести pH электролита до нормы 50 %-ным раствором серной кислоты.
Кадмий, медь более 0,02 г/л, цинк > 0,01 г/л	Темно-серое, трудно полируемое покрытие с волдырями. Темное, полосчатое и растрескиваю­щееся покрытие.	1 .Подкислить электролит 50 %-ным раствором серной кислоты до pH 2. 2.Проработать электролит при ik = 0,2-0,3 А/дм2 и объемном количестве электричества 5-10 А-ч/л на гофрированных стальных катодах до получения светлых покрытий.
Алюминий > 0,2 г/л	Шелушение покрытия.	1 .Подщелочить электролит известковым молоком или мелом, лучше гидроокисью или карбонатом никеля до pH 5,5. 2.Образовавшийся осадок отфильтровать или дать ему отстояться, а электролит декантировать. З.Довести pH до нормы 50 %- ным раствором серной кислоты.

268

1	2	3
Хром > 0,05 г/л	Покрытие отшелушивается, местами отсутствует.	[ .Нагреть электролит до 65-70 С. Подкислить электролит 50 %- ным раствором серной кислоты щз pH 3. Добавить в электролит 1-3 мл/л 30-33 %-ной перекиси водорода и тщательно перемешать. 4.Через 20-30 мин. подщелочить электролит известковым молоком или мелом, лучше гидроокисью или карбонатом никеля до pH 6. 5.Дать электролиту отстояться в гечение 1-2 ч. 6.Отфильтровать образовав­шийся осадок. Примесь хрома можно также удалить введением в электролит углекислого свинца 5,34 г на 1 г хрома с последующей фильтрацией.
Органические загрязнения.	Покрытие хрупкое с питтингом.	Ввести в электролит 5-10 мл/л 30-33 %-ной перекиси водорода. Выдержать 10-12 ч. Нагреть раствор до 60 °С. Выдержать электролит нагретым 1 час. Если содержание органических загрязнений значительно, то: 1 .Ввести в электролит 3-12 г/л активированного угля марки КАД зерненный (СКТ, АР-3, АГС-4, АГ-3, АУ). 2.Барботировать сжатым воздухом 2-5 ч. 3.Отфильтровать электролит.

Универсальная методика очистки отработанного сернокислого электролита никелирования от вредных примесей включает в себя следующие операции:

1. Подкислить электролит 50 %-ным раствором серной кислоты до pH 2,5-3.

2. Проработать электролит при следующих условиях: плотность тока 0,2-0,3 А/дм²; объемное количество электричества 5-10 А-ч/л; катоды стальные гофрированные; постоянное перемешивание очищенным сжатым воздухом.

3. Нагреть электролит до 65-70 °С.

4. Определить pH электролита и при необходимости его подкислить 50 %-ным раствором серной кислоты до pH 3.

5. Ввести 5-10 мл/л 30-35 %-ной перекиси водорода и перемешать.

6. Через 20-30 минут подщелочить электролит до pH 6 добавлением известкового молока или мела, лучше гидроокиси или карбоната никеля.

7. Выдержать электролит 5-6 часов.

8. Отфильтровать электролит.

9. Ввести 3-12 г/л активированного угля марки КАД зерненный (либо СКТ, АР-3, АГС-4, АГ-3 или АУ).

10. Барботировать электролит 2-5 часов.

11. Отфильтровать электролит.

12. Довести pH электролита до рабочих значений и откорректировать по составу.

Для очистки от ионов тяжелых металлов электролита никелирования возможно применение ионообменных смол с избирательными сорбционными свойствами: для сорбции железа (после перевода его в трехвалентное состояние) - катионит КБ- 2Пх10, для сорбции меди - анионит АВ-16Г, для сорбции цинка - анионит АВ-27 (АВ-17). Регенерацию смолы проводят 2Н раствором серной кислоты. Сорбция хорошо протекает в хлоридных растворах никеля, но затруднена в сульфатных.

Регенерацию никеля из отработанных растворов химического никелирования можно проводить в потоке со скоростью 0,025-0,1 м/с путем последовательного наложения электроимпульсных разрядов напряжением 0,5-1,2 В, частотой 0,5-2 Гц и энергией 0,5-1,1 Дж/л. При этом инициируется реакция каталитического взаимодействия ионов никеля с остаточным количеством

270

восстановителя (гипофосфита или боргидрида натрия) в растворе, а никель выпадает в виде дисперсного осадка.

Другим решением извлечения никеля из таких растворов является применение метода жидкостной экстракции. Отработанный раствор химического никелирования может содержать следующие ионы металлов: Ni²⁺ 4,5-4,7 г/л, Fe³⁺ 20-40 мг/л, А1³⁺ 20-40 мг/л, Zn²⁺ 0,8-1 мг/л, Си²⁺ 0,2-0,5 мг/л; pH раствора 4,5-4,7.

Технологическая схема регенерации включает в себя следующие операции: корректирование pH отработанного раствора раствором едкого натра; отделение от электролита твердых взвесей фильтрацией; экстракционное извлечение никеля из электролита экстрагентом; реэкстракция никеля из экстракта с получением чистого сульфата никеля; нейтрализация экстрагента раствором едкого натра. Корректирование pH электролита проводят раствором едкого натра с концентрацией 200-250 г/л до pH 6-7. Это необходимо для улучшения показателей экстракции никеля - повышения степени извлечения никеля из электролита, снижения соэкстракции примесных металлов.

Перед экстракцией откорректированный по pH электролит фильтруют для отделения механических примесей, вынесенных из гальванических ванн или образовавшихся при нейтрализации электролита. Допустимое содержание твердых частиц в растворе, поступающем на экстракцию, составляет 30 мг/л.

В качестве экстрагента используют 25 %-ный раствор полиалкилфосфонитрильной кислоты (ПАФНК) в разбавителе - тетрахлорэтилене. Применение в качестве экстрагента ПАФНК, обладающей селективными свойствами в отношении ионов никеля, позволяет извлекать никель из отработанного раствора химического никелирования и отделять его от примесных металлов. Тетрахлорэтилен является тяжелым негорючим разбавителем, что обеспечивает пожаробезопасность всего процесса. ПАФНК и тетрахлорэтилен обладают ограниченной растворимостью в водных солевых растворах: 10-15 и 100-120 мг/л соответственно. Остаточное содержание никеля в электролите после экстракции 20 мг/л.

Рафинат направляют на доочистку от неорганических и органических примесей (компонентов исходного электролита, растворенных экстрагента и разбавителя) и ионов металлов. Предварительное удаление растворенных экстрагента и разбавителя

271

перед сбросом на очистные сооружения может быть осуществлено продувкой рафината воздухом.

Реэкстракцию никеля из органической фазы проводят путем обработки её водным раствором серной кислоты концентрацией 70- 80 г/л. При реэкстракции экстрагент переходит в Н-форму, а никель вытесняется в водную фазу, образуя раствор сульфата никеля. Регулируя соотношение потоков органической и водной фаз, концентрацию никеля в реэкстракте поддерживают на уровне концентрации никеля в свежем электролите: 4,5-5,0 г/л. Величина pH реэкстракта составляет 1,5-2,0. Содержание других компонентов в реэкстракте составляет: Fe³⁺ 1-2 мг/л, А1³⁺ 1-2 мг/л, Zn²⁺ 0,5-1 мг/л, Си²⁺ 0,2-0,5 мг/л. Очистка реэкстракта от органических компонентов может быть осуществлена на активированном угле или продувкой воздухом. При этом содержание ПАФНК и тетрахлорэтилена в реэкстракте снижается до 1-2 и 5-7 мг/л соответственно. Никельсодержащий реэкстракт после корректировки может использоваться в качестве свежего раствора химического никелирования.

Перед возвращением экстрагента на экстракционное извлечение никеля необходимо стабилизировать величину его pH. Нейтрализацию проводят путем обработки органической фазы водным раствором смеси гидроокиси натрия 40-50 г/л и сульфата натрия 40-50 г/л. В процессе обработки экстрагент из кислой формы переходит в натриевую форму. Нейтрализованный экстрагент используют вновь для извлечения никеля из отработанного электролита. Нейтрализующий раствор гидроксида и сульфата натрия корректируют по гидроокиси натрия и повторно используют для нейтрализации экстрагента.

Процесс жидкостной экстракции позволяет регенерировать никель также из отработанного электролита блестящего никелирования, для чего он разбавляется до концентрации никеля, аналогичной концентрации никеля в растворе химического никелирования, и далее проводят экстракцию по приведенной выше схеме.