Введение к работе
Актуальность работы. Проблеме очистки сточных вод гальванических производств с рекуперацией воды, цветных металлов и других компонентов производственных растворов в последние два десятилетия уделено много внимания. Сложность ее реизниа обусловлена разнообразием используемых в гальванотехнике растворов, низким содержанием их компонентов в промывшлх водах и большим количеством последних.
Перспективным направлением решения этой проблемы являєтеся разработка замкнутых лоїсальньи схем (процессов) переработ-. ки однотипных промывных растворов с использованием установок, работающих на различных физико-химических принципах (электролиз, злектродиализ, ионный обмен и др.).. . При этом возможно как индивидуальное применение талик установок, так и их ком; бинация.
Использование электролиза позволяет извлечь основной токсичный компонент промывных вод - цветной металл, вернуть его в процесс нанесения гальванопокрытий и значительно сократить расход промывных вод. В сочетании с физико-химическими и реагентными методами э/ектродив обеспечивает создание замкнутых процессов в гальванотехнике.
В последние 16-20 лет широкое применение для извлечения металлов из разбавленных растворов, к которым отпосятся про--, мывные воды гальванотехники, находят электролизеры с проточными трехмерными электродами кз углеродных волокнистых материалов (УВМ). Электроды из этих материалов стойки в агрессивных средах и характеризуются высокой реакционной поверхностью, большими значениями коэффициента массопереноса, высокой пористостью. Все это обеспечивает интенсификацию электрохимических процессов ь разбазленных растворах в 1С0-100О раз' по сравнении с электролизом на плоских электродах.
Цинкование является наиболее распространенной технологической операцией нанесения гальванопокрытий, поэтому разработка процесса рекуперации цинка из промывных вод гальванических производств представляется актуальной задачей.
Цель работы. Разработка процессов рекуперации пинка из промывных вод кислого, щелочного. цинкатного и аммиакатного
.- 3 -
цинкования применительно' к автоматизированным линиям и стационарным установкам иа основании результатов исследований закономерностей электроосаждения цішка из указанных растьоров на проточные трехмерные катоды из УВМ.
Научная новизна. Вольтамлерометрическим методом исследованы катодные процессы, протекающие при электроосаждении цин-, ка »:э разбавленных кислых, аммиакатных и щелочных цинкатных электролитов, изучено изменение рН и удельной электропроводности в еависимости от степени (кратности) их разбавления, чго позволило обосновать возможность использования УВМ для извлечения цинка из соответствующих промывных растворов.
Изучены закономерности электроосаждения цинка из разбавленных кислых, аммиакатных и щелочных цинкатных электролитов на катоды из УВЫ в зависимости от концентрации цинка, степени разбавления фонового электролита, плотности тока, скорости проїска раствора сквозь катод, вида и толщины УВМ.
Обоснована и подтверждена возможность растворения цинка,
осаэдежното на УВМ в протоке электролита 8а счет работы ко-
роткээаыкнутой гальванопары цинк-графит.
Практическая ценность. На основании результатов теоретических исследований разработаны электрохкыические процессы рекуперации цинка на проточные углеграфитовые элкектроди ив прсмывнь'х растворов щелочного цинкатого, кислого и аммиакат-ного цинкования применительно к автоматизированной линии и установке обработки сборных промывных вод, позволяющие практически полностью извлечь выносимый из ванны гальванопокрытия цанк и сократить на 98-992 расход воды на промывку деталей. Его эффективность подтверждена опытно-промышленными испытани-«т на Новосибирском заводе полупроводкикових приборов.
Подученные данные могут быть использованы для разработки мглооїходїШ' технологических процессов рекуперации цинка из нромивнь'х растворов цинкования.
Апробации работы. Материалы диссертации докладывадиоь на научяо-лрактмческЪй конференции ученых Сибири и Дальнего Востока "Наука - строительному производству", Новокузнецк, 1S89, иаучио-техчических конференциях "Охрана природы, гидротехническое строительство, инженерное оборудование", Новосибирск, 1»30„ 1993, 599-1.
- 4, -
Публикации. По материалам диссертации опубликовало 4 печатные работы.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и выводов, изложена на 194 страницах ыазшно-писного текста, включая 56 рисунков, 15 таблиц, списка литературы из 162 наименований работ российских и зарубежных авторов., приложения на 2-х страницах.