Российское общество гальванотехников
и специалистов в области обработки поверхности
карта сайта
Гальванотехника и обработка поверхности №2 за 2017
Содержание
журналов:

Подписка >>
Выпуск № 2 за 2017 год

Торговый Дом “ЭЛМА”: надёжные насосы, фильтровальные установки, нагреватели, мешалки из композита
перейти в каталог...
Каталог производителей и продукции для гальваники
Материалы и химикаты
для гальванопокрытий
» цинкование » хромирование » меднение » никелирование » оловянирование » кадмирование » драгметаллами » для электроники
Конверсионные пк
» оксидирование » фосфатирование » хроматирование » хромитирование Анодирование
Нанесение покрытий на:
» титан и его сплавы » алюминий и его сплавы » ЦАМ » магний и его сплавы » нержавейку Гальванопластика Нанесение покрытий на
изделия заказчика
Оборудование и приборы
» гальванические линии » ванны из пластика » вентиляция » фильтры, насосы, ТЭНы » выпрямители » измерительные приборы » ячейки Хулла Проектирование и реконструкция
гальванических производств
Решение экологических проблем Автоматизация процессов
Покрытия сплавами
» на основе меди » на основе никеля » на основе олова » на основе цинка
Хим. покрытия
» золотые » медные » никелевые Подготовка поверхности Аноды

Rambler's Top100

Вопросы – Ответы

Очистка сточных вод никелевой гальваники и щелочного травления алюминия

Вопрос.

Здравствуйте. Столкнулся с проблемой очистки сточных вод никелевой гальваники и щелочного травления алюминия. Заказывали модельные испытания и разработку технологической схемы. В итоге была предложена реагентная схема очистки, где для осаждения никеля в качестве основного реагента служит второй отход - щелочной раствор травления алюминия. Получается, подщелачивая кислый (рН примерно 2,5) раствор никеля раствором травления (рН примерно 12, соответственно в растворе алюминаты натрия и остаточная щелочь) получаем осадки гидроксидов никеля и алюминия. Проблема в том, что образование гидроксидов натрия и алюминия происходит при различной кислотности раствора. Так для алюминия максимальный рН выпадение гидроксида до 8 (по теории), а для никеля 9,5. Доводя общий раствор до пограничного рН=9, теоретически можно получить осаждение и того и другого, и это было подтверждено первыми модельными испытаниями. Однако на практике не удается добиться приемлемого результата при смешении суточного количества того и другого раствора. Что Вы можете посоветовать? Напрашивается двухэтапное осаждение: сначала при 9,5 осаждаем никель и часть алюминия, выводим никелевый осадок, затем доводим рН до 7,5-8 и осаждаем остальной алюминий. Реагент для подкисления - соляная кислота. (При использовании серной кислоты получается осадок более дисперсный, хуже осаждается). Флокулянт анионный - феррокрил или праестол. Однако здесь встает большая проблема с количеством осадка, по модели получается до 50% объемных. И осадок очень неплотный, сильно водянистый. Приемлемое же количество осадка -- 10% получаются при смешении 1:100 (травление:гальваника). И вторая проблема - требуется слишком большое количество кислоты: в пересчете на 1 куб гальванического раствора приходится примерно 55-56 литров 20% HCl (37 л конц. 30% кислоты в пересчете), тогда как по результатам первой модели получалось примерно 2,5 л 30% HCl.

Самый главный вопрос, на который так и не нашел ответа, за счет чего происходит значительное повышение рН при смешивании двух растворов. Так при начальном рН травильного раствора около 12, получаем при смешении с кислым (!) раствором гальваники рН примерно на единицу большим, т.е. около 13! Что там происходит? Идет какой-то гидролиз и образуется много свободных гидроксильных групп?

Исходные данные:

В гальвание используется сульфаматный никелевый электролит с содержанием никеля (в пересчете) 80 г/дм3. Содержание никеля в сточной воде примерно 28 мг/дм3.

Исходная концентрация гидроокиси натрия для травления 200 г/дм3. Содержание алюминия в отработанном растворе примерно 25 мг/дм3. Суточное соотношение примерно 1:10 (травильный раствор:раствор гальваники). ПДК на сброс по никелю 0,019 мг/дм3, по алюминию 0,62 мг/дм3. (Штрафы, вроде бы, начинаются после 10-кратного превышения ПДК, т.е. на выходе нам надо получить не более 0,2 мг/л никеля и 6 мг/л алюминия).

Заранее спасибо.
---
С уважением,
Сергей Ю. Уланов

 

Ответ.

Осаждение гидроксида алюминия из щелочных растворов протекает через несколько последовательных стадий: образования смешанных аквагидроксокомплексов, коллоидного золя гидроксида алюминия и далее его осадка. В щелочном растворе травления алюминия содержатся гидроксокомплексы алюминия, поэтому гидроксид-ионы находятся в растворе как в свободном виде, так в во внутренней сфере комплексов. При подкислении такого раствора происходит не только постепенная нейтрализация свободных гидроксид-ионов, определяющих рН раствора, но и увеличение концентрации комплексных частиц, содержащих пониженное количество гидроксид-ионов. Этому способствуют два фактора: 1) добавление кислоты смещает равновесие между различными алюминатными комплексами в пользу частиц, содержащих в качестве лигандов больше воды и меньше гидроксид-ионов; 2)осаждение гидроксида никеля освобождает сульфаматы-анионы, которые начинают образовывать комплексы с алюминием, вытесняя из внутренней сферы комплексов гидроксид-ионы.Оба процесса могут привести к частичному выделению в раствор свободных гидроксид-ионов и, соответственно, к временному подщелачиванию раствора.

Необходимо отметить, что точная оценка этого подщелачивания затруднена тем, что в сильно-щелочных средах измерение рН стеклянным электродом сопряжено с ошибкой, связанной, с одной стороны, с различием между аналитической концентрацией и активностью гидроксид-ионов, а, с другой стороны, с изменением состава стекла при длительной выдержке в сильно-щелочной среде. Для получения достоверных результатов надо после непосредственного измерения рН тщательно промывать электрод в кислом растворе и там же хранить до следующего измерения.

Предложение о поэтапном осаждении выглядит вполне разумным. Для сокращения расхода кислоты можно использовать добавление любого стока после кислых ванн, например, после кислого травления стали или после осветления алюминия в азотной кислоте.

Скопинцев В.Д.

15.06.2009

Курсы повышения квалификации
во II полугодии 2017 года
Новые материалы на сайте
Книги по гальванике (скачать)
Тезисы докладов конференции «Покрытия и обработка поверхности» – 2015, 2014, 2013
Особенности гальванического золочения, серебрения на технических изделиях
«Вопросы – ответы»
О грибоустойчивости меди и покрытия олово-висмут
Чёрное блестящее покрытие
Покрытие титаном
Растрескивание и отслоение от стали цинкового покрытия с ЛКП на деталях с винтовым соединением
Вопрос о Курсах повышения квалификации по гальванике
Рекомендуемые книги по гальванике и гальванотехнике
Оксидирование алюминия и его сплавов. Скопинцев В.Д. (2015)
Никелирование. Мамаев В.И., Кудрявцев В.Н. (2014)
Сборник практических материалов для работников гальванических цехов (2012)
Цинкование. Техника и технология. Окулов В.В. (2008)
Фосфатирование. Григорян Н.С., Акимова Е.Ф., Ваграмян Т.А. (2008)
Электролитическое хромирование. Солодкова Л.Н., Кудрявцев В.Н. (2007)
Промывные операции в гальваническом производстве. Виноградов С.С. (2007)
Организация гальванического производства. Оборудование, расчёт производства, нормирование. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под редакцией проф. В.Н. Кудрявцева (2005)
Экологически безопасное гальваническое производство. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под ред. проф. В.Н. Кудрявцева (2002)
ООО «Навиком» представляет выпрямители «Пульсар СМАРТ»

 

ООО «Точность» – пружины, шайбы, кольца из ленты и проволоки

© Российское общество гальванотехников - www.galvanicrus.ru, 2007—2017