CN1068153A - 人造金刚石电解法除触媒金属提纯装置 - Google Patents
人造金刚石电解法除触媒金属提纯装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1068153A CN1068153A CN 91104078 CN91104078A CN1068153A CN 1068153 A CN1068153 A CN 1068153A CN 91104078 CN91104078 CN 91104078 CN 91104078 A CN91104078 A CN 91104078A CN 1068153 A CN1068153 A CN 1068153A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- anode
- titanium
- basket
- cathode
- electrolytic solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 12
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 241000080590 Niso Species 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 abstract description 8
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 2
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 abstract description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 abstract 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPWVDXSTQKFZEI-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[SH4+2] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[SH4+2] FPWVDXSTQKFZEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
人造金刚石电解法除触媒金属提纯装置，为提高
电解速度，减少污染，简化装置，本发明将一般电解法
提纯装置中玻璃钢阳极篮改为钛金属阳极篮，并改为
以硫酸镍为主盐的酸性电解液。同时阴极板也改为
钛金属板。本发明不仅金刚石回收率提高，而且电解
速度加快了三倍，无有害气体及废水排放，同时阴极
上可剥下高纯度镍钴板，在阳极可回收二氧化锰。
Description
本发明涉及从合成片中提纯人造金刚石的装置。特别是除触媒金属的电解法提纯装置。
人造金刚石压制工艺完成后，需经提纯工艺从合成片中除掉触媒金属，才能最终得到金刚石。提纯工艺经稀硝酸发展到现在的一般电解法。
一般电解法提纯装置由阳极装置、阴极装置及电解液组成。它以稀盐酸及其盐类作电解液，将合成片装入蓝内作阳极，阴极通常选用铁板或不锈钢板，也有选用铜板的。由于严重的腐蚀问题，通常选用玻璃钢作阳极篮，其结构如图1所示：合成片1装入玻璃钢篮2中，玻璃钢篮2上有多个小孔3，玻璃钢篮2用悬掛绳6掛于篮柄7上，合成片1通过碳电极4，铜电极5，加压铜螺杆8及篮柄7与电源正极相连。
现有技术的主要不足之处有：
第一，由于玻璃钢篮不导电，需外加导电及加压装置。不仅装置复杂，而且需不断调节螺杆，常因接触不良致使导电性能差，工艺参数不稳定，电解效率低。
第二，电解液中离子通过玻璃钢篮上小孔迁移，小孔易被电解泥堵塞，影响离子迁移，影响电解液的电导率致使电解效率低。
第三，玻璃钢篮易变形、开裂、分层，造成金刚石回收率降低。
第四，以盐酸为主的电解液污染严重。
第五，由于杂质污染，回收的镍钴纯度低，且不易剥离，阴极材料消耗大。
为克服现有技术的上述不足，本发明提供了一种快速电解法提纯装置。
本发明的目的是通过以下措施实现的：
阳极装置中的阳极篮改由钛金属制作，並直接与电源正极相连。将电源正极直接与合成片接通，从而省略了现有技术一般电解法阳极装置中附加的导电及加压装置。
为此，本发明还采用了如下辅助措施：
第一，钛阳极篮由钛金属柜架11、钛网12、钛条13及篮柄14所组成。前后两块钛网12与钛金属柜架11组装后成为盛装合成片的篮子。篮子上边与蓝柄14相连，篮柄14与电源正极相联接。为增加导电性能，篮柄14上另接多根钛条13插入篮内的合成片中以扩大接触面积。
第二，为回收金刚石及隔阻阳极泥污染电解液，在钛阳极篮外面增设了布罩（图4）。
第三，为减少污染，防止对钛阳极篮的腐蚀及加快电解速度，本发明採用了如下电解液及工艺参数：
电解液配方：
NiSO4.7H2O 300-380g/l
H2SO412-16g/l
H3BO324-30g/l
NaBr 1.5-2g/l
HCl 2-2.5g/l
H2O 余量
其工艺条件为：
PH值 1.5-3 温度 65℃-85℃
阴极电流密度 12-17安/分米2
第四，阴极装置采用与镍钴金属结合较差的钛金属制作，使沉积的镍钴金属成板状，易剥离。所以，钛阴极板可长期反覆使用。钛阴极板的边缘用非金属材料封闭一周。阴极板面积比阳极篮网12略大一些。并且将阴极板与阳极篮网12之间的距离（阴阳极极距）控制在80-100mm左右。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详述：
图1是现有技术阳极装置示意图;
图2是本发明阳极装置结构图;
图3是本发明阳极装置中钛网图;
图4是加布罩后本发明阳极装置图;
图5是本发明阴极装置图。
实施例中阳极装置如图4所示，其结构见图2，钛金属框架11的前后装有钛网12，（见图3）框架11直接与篮柄14相连並接电源正极，篮柄14上连有三根钛条13插入篮中与合成片接触，以增加导电性。
为保护钛阳极篮並减少污染，选择了以硫酸镍为主盐的酸性电解液，並添加了一定量卤素离子活化剂，使阳极篮中的合成片不易钝化，加快电解速度。
溶液配比为：（试剂均用化学纯）
NiSO4.7H2O 30-38Kg
H2SO41.2-1.6Kg
H3BO32.4-3Kg
NaBr 0.15-0.2Kg
HCl 0.2-0.25Kg
最后加蒸馏水至总体积为100升。
其工艺参数控制在下述范围内：
PH值 1.5-3 温度 65℃-85℃
阴极电流密度 12-17安/分米2
上述配方的另一个优点在于电解液纯度易于控制，而且随着每次电解过程的进行，电解液损耗后只需添加少量的稀硫酸（硫酸∶水＝1∶4 体积比）与水即可。
为阻隔阳极泥污染电解液及方便回收金刚石，钛阳极篮外加了一个化纤布罩。（见图4）
实施例中钛阴极板形状与阳极钛网12形状相似均为矩形，阴极导电面积（插入液体中的面积）略大于阳极钛网12面积。每对应边大20-30mm。
如图5所示，实施例中钛阴极板的边缘处用木框15封闭了5mm的边，以消除尖端放电效应，便于剥离阴极回收的镍钴金属板，使阴极板可以反复使用。
实施例中钛阴极共有两块，分别掛在阳极篮的两侧，阴阳极极距控制在80-100mm之间。
为了提高电解速度，实施例中对合成片进行了预处理，即用硫-硝酸法浸泡合成片，除去触媒金属表面未转化的石墨层，使触媒金属充分暴露出来后再进行电解除触媒工艺。
与现有技术相比，本发明具有明显的优点：首先，阳极装置简化了，且可长期使用。特别是电解速度比一般电解法提高近三倍;第二，基本上无污染问题;第三，阴极可回收不带铁芯成板状的镍钴金属板。金属回收率达90%以上，且纯度可高达99%以上，阴极板可长期反复使用;第四，可以在阳极钛篮上回收沉积的二氧化锰;第五，金刚石回收率可达100%。
Claims (7)
1、人造金刚石电解法除触媒金属提纯装置，由阳极装置、阴极装置及电解液组成。其特征在于：阳极装置中的阳极篮由钛金属制成，並直接与电源正极相连起导电作用。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于：阳极篮由钛金属柜架11、钛网12、钛条13及篮柄14所组成。
3、如权利要求1或2所述装置，其特征在于：钛阳极篮外加有布罩。
4、如权利要求1所述的装置，其特征在与：电解液的配方为：
NiSO4.7H2O 300-380g/l
H2SO412-16g/l
H3BO324-30g/l
NaBr 1.5-2g/l
HCl 2-2.5g/l
H2O 余量
其工艺条件为：
PH值 1.5-3
温度 65-85℃
阴极电流密度 12-17安/分米2
5、如权利要求1所述的装置，其特征在于：阴极板是钛金属制成的。
6、如权利要求5所述的装置，其特征在于：阴极形状为矩形平板状，尺寸大小与阳极钛网12相比，各对应边皆加宽20-30mm。浸入电解液的部分的边缘都用非金属材料封闭。
7、如权利要求1或5所述的装置，其特征在于阴阳极极距为80-100mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 91104078 CN1029487C (zh) | 1991-06-22 | 1991-06-22 | 分离并回收合成片中人造金刚石和触媒金属的方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 91104078 CN1029487C (zh) | 1991-06-22 | 1991-06-22 | 分离并回收合成片中人造金刚石和触媒金属的方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1068153A true CN1068153A (zh) | 1993-01-20 |
| CN1029487C CN1029487C (zh) | 1995-08-09 |
Family
ID=4906415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 91104078 Expired - Fee Related CN1029487C (zh) | 1991-06-22 | 1991-06-22 | 分离并回收合成片中人造金刚石和触媒金属的方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1029487C (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100591616C (zh) * | 2007-05-18 | 2010-02-24 | 南阳中南金刚石有限公司 | 电解提纯金刚石工艺方法 |
| CN101463196B (zh) * | 2007-12-17 | 2011-10-19 | 河南富耐克超硬材料有限公司 | 超硬磨料的提纯处理方法 |
| CN103320845A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-09-25 | 安庆市凯立金刚石科技有限公司 | 一种电解液配方 |
| CN103361672A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-10-23 | 河南金六方超硬材料有限公司 | 一种粉末合成金刚石后电解提取触媒中金属的回收方法 |
| CN104562080A (zh) * | 2013-10-18 | 2015-04-29 | 浙江蓝龙科技有限公司 | 一种金刚石合成柱电解时用电解液及其使用方法 |
| CN108048914A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-18 | 郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司 | 一种电解提纯金刚石大单晶合成块的方法 |
| CN108277500A (zh) * | 2018-04-14 | 2018-07-13 | 新郑市新材料专业孵化器服务中心 | 一种金刚石电解提纯装置 |
| CN109576794A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-05 | 郑州华晶金刚石股份有限公司 | 一种大单晶电解提纯装置 |
| CN112410873A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-26 | 湖北汇锋钻石有限公司 | 一种快速合成多晶金刚石的生产工艺和生产设备 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101058894B (zh) * | 2006-04-19 | 2010-08-25 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 去除类金刚石碳膜的方法 |
-
1991
- 1991-06-22 CN CN 91104078 patent/CN1029487C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100591616C (zh) * | 2007-05-18 | 2010-02-24 | 南阳中南金刚石有限公司 | 电解提纯金刚石工艺方法 |
| CN101463196B (zh) * | 2007-12-17 | 2011-10-19 | 河南富耐克超硬材料有限公司 | 超硬磨料的提纯处理方法 |
| CN103361672A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-10-23 | 河南金六方超硬材料有限公司 | 一种粉末合成金刚石后电解提取触媒中金属的回收方法 |
| CN103320845A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-09-25 | 安庆市凯立金刚石科技有限公司 | 一种电解液配方 |
| CN103320845B (zh) * | 2013-07-16 | 2016-03-16 | 安庆市凯立金刚石科技有限公司 | 一种金刚石生产电解用电解液 |
| CN104562080A (zh) * | 2013-10-18 | 2015-04-29 | 浙江蓝龙科技有限公司 | 一种金刚石合成柱电解时用电解液及其使用方法 |
| CN104562080B (zh) * | 2013-10-18 | 2017-02-15 | 浙江蓝龙科技有限公司 | 一种金刚石合成柱电解时用电解液及其使用方法 |
| CN108048914A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-18 | 郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司 | 一种电解提纯金刚石大单晶合成块的方法 |
| CN108048914B (zh) * | 2017-12-08 | 2023-11-07 | 郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司 | 一种电解提纯金刚石大单晶合成块的方法 |
| CN108277500A (zh) * | 2018-04-14 | 2018-07-13 | 新郑市新材料专业孵化器服务中心 | 一种金刚石电解提纯装置 |
| CN109576794A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-05 | 郑州华晶金刚石股份有限公司 | 一种大单晶电解提纯装置 |
| CN112410873A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-26 | 湖北汇锋钻石有限公司 | 一种快速合成多晶金刚石的生产工艺和生产设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1029487C (zh) | 1995-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9199867B2 (en) | Removal of metals from water | |
| Lv et al. | One-step recovery of valuable metals from spent Lithium-ion batteries and synthesis of persulfate through paired electrolysis | |
| US5599437A (en) | Electrolysis of electroactive species using pulsed current | |
| CN102888625A (zh) | 有色金属电积用栅栏型阳极板 | |
| CN1068153A (zh) | 人造金刚石电解法除触媒金属提纯装置 | |
| CN106186185B (zh) | 一种工业含镍废水回收制备高纯度镍盐的方法 | |
| CN110616327A (zh) | 一种从含镍废水中回收单质镍的方法及装置 | |
| CN217535551U (zh) | 浓缩三元前驱体洗涤废液中Na2SO4的装置 | |
| CN1796615A (zh) | 一种用于电镀溶液净化的恒电位循环电解处理的方法 | |
| CN100341801C (zh) | 从镀镍废水中回收镍及去除杂质的方法 | |
| US20240294407A1 (en) | Device and process for electrochemical treatment of wastewater with screening current collector-based flow anode | |
| CN115159635B (zh) | 一种用于电化学脱氮的氟修饰铜电极的制备方法及应用 | |
| CN1039270A (zh) | 金属锰和二氧化锰同槽电解的方法及设备 | |
| CN113816558A (zh) | 一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法及其装置 | |
| CN1341779A (zh) | 电解法制备次磷酸的方法 | |
| CN111778403B (zh) | 一种从黄金解吸电解废液中回收金的方法 | |
| CN2217022Y (zh) | 硫酸亚锡离子膜电解装置 | |
| CN108486606A (zh) | 一种旋流电解梯级回收铜、硒和碲的方法及其产品 | |
| CN111074301A (zh) | 含金废水的回收方法及其回收系统 | |
| CN114908378B (zh) | 一种无隔膜电解金属锰的方法 | |
| CN113881967B (zh) | 铅电解液除杂方法 | |
| CN2361643Y (zh) | 流态化电解回收金装置 | |
| CN2151143Y (zh) | 一种电化学法处理铬酸废液中铁杂质的装置 | |
| CN85108249A (zh) | 固定床粒状阴极反应器镀银漂洗水银回收方法、设备及用途 | |
| CN2200646Y (zh) | 电解还原铕的反应器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |