Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 49-55. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 49-55. Рис. 1. Никелевая пластина, покрытая питтингом Рис. 2. Обрезь никелевых катодов Был проведен сравнительный анализ растворения никелевых пластин, выхода по току и удельного расхода электроэнергии под действием постоянного тока, постоянного тока в реверсивном режиме и переменного тока (рис. 3). Средняя температура процесса составляла ~50 °С. 0 Н---------- 1---------- г---------- 1---------- 1---------- 1 О 2 4 6 8 10 Продолжительность процесса, ч Рис. 3. Электрохимическое растворение никелевой пластины Как видно из представленных на рис. 1 данных, электрохимическое растворение металлического никеля под действием переменного электрического тока позволяет увеличить скорость его растворения и снизить удельный расход электроэнергии. Интенсификация растворения реализуется за счет того, что в анодный полупериод тока происходит окисление никеля, а в катодный полупериод осуществляется удаление окисной пассивирующей пленки, протекающее одновременно с другим электрохимическим процессом — выделением водорода. Кроме того, переменный электрический ток приводит к уменьшению перенапряжения электродных реакций и значительно снижает диффузионные затруднения [13]. Установлено, что с ростом температуры скорость растворения металла возрастает, выход по току составил 86,2; 93,5 и 99,9 % для температур 40, 50 и 60 °С соответственно. Удельный расход электроэнергии, кВт/ч-кг: 3,9; 5,1 и 6,1, для 40, 50 и 60 °С соответственно. Оптимальной можно считать температуру ~50 °С, при которой достигается высокая скорость растворения никеля при относительно умеренном удельном расходе электроэнергии. Исследования показали, что при растворении никеля в растворах серной кислоты с применением постоянного тока при достижении в электролите концентрации кислоты менее 1 0 0 г/л H 2 SO 4 наблюдается значительное осаждение никеля на катоде и при достижении концентрации серной кислоты менее 50 г/л уже около 30 % никеля осаждалось на катоде, поэтому выход никеля в сульфатный раствор сильно снижался. Отмечено, что растворение металла в растворах серной кислоты 300-350 г/л осложняется пересыщением раствора по никелю, что приводит к образованию и выпадению в осадок солей сульфата никеля, что может вызвать проблемы в работе электролизной ванны, вплоть до короткого замыкания. © Касиков А. Г., Белогурова Е. А., Тюкин Д. П., Щербаков С. В., Николаев Д. Е., Шевцов А. В., Тюкин А. П., 2025 52