專利名稱：用于改進鎳陰極形貌的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由含水鎳電解質(zhì)電解提取(electrowi皿ing)或電解精煉 (electrorefining)鎮(zhèn)陰極。
相關(guān)技術(shù)描述 包含不超過約30g/L氯陰離子的硫酸鎳陰極電解液在沉積相當長時間時產(chǎn)生大 晶粒結(jié)構(gòu)，這是鎳陰極的商業(yè)電解精煉和/或電解提取的標準實踐。自然產(chǎn)生的晶粒結(jié)構(gòu) 與電解質(zhì)通過陰極表面的自然向上流動相互作用。這些現(xiàn)象導致形成有垂直條紋的金屬生 長圖案。在其他金屬(例如鈷和銅)的電解精煉過程中能夠觀察到類似的現(xiàn)象。隨著沉積 時間的增加，垂直條紋圖案變成陰極表面越來越優(yōu)勢的特征。粗糙的陰極表面特征能夠?qū)?致枝狀生長。這些現(xiàn)象能夠有效限制通過商業(yè)鎳電解精煉工藝能夠達到的陰極的實際厚 度。具有粗糙表面的陰極能夠封裝少量電解質(zhì)，由所述電解質(zhì)發(fā)生沉積，從而由于夾帶了 硫酸根陰離子而導致硫分析的升高。從加工、處理和審美的角度，粗糙表面的陰極是不適宜 的。 為了阻止這種條紋現(xiàn)象和/或降低在給定電流密度下枝狀類型生長形成的趨勢， 需要降低沉積鎳的晶粒尺寸和/或改變晶體取向。已經(jīng)使用了以下技術(shù)來降低晶粒尺寸 1)可以使用氣體噴射入槽底部來產(chǎn)生光滑陰極表面，如例如美國專利第3，959，111中所 述。然而，這種方法導致用于安裝和操作該空氣噴射裝置的資金和操作成本的提高。此外， 相當多電解質(zhì)霧的產(chǎn)生導致電解室的環(huán)境問題。2)能夠?qū)⒃撽帢O電解液維持在較低的pH 范圍內(nèi)，例如pH 2.0 3.0。這樣提高了氫氣在陰極處釋放的趨勢并導致陰極電解液在陰 極表面處的親密混合，由此使得將沉積更光滑更厚的陰極。這種結(jié)果是在犧牲電解室的環(huán) 境問題和在顯著更低的電流效率下沉積鎳的成本增加的情況下實現(xiàn)的。3)已知脈沖電鍍是 有效降低晶粒尺寸的有效技術(shù)且其可以證明可用于防止觀察到的條紋效果，該條紋效果限 制了表面的光滑度并因此限制了可達到的實際厚度。參見例如美國專利第5， 352， 266號。 這種方法對于商業(yè)規(guī)模初級制備陰極鎳在經(jīng)濟上認為是不可行的。直流脈沖整流器是非常 昂貴的，且不容易得到商業(yè)鎳陰極制備所需的尺寸。脈沖電鍍效率低，且該方法使用大量的 有機添加劑，其與商業(yè)精煉工藝可能是不相容的。 對鎳的鍍覆存在多種技術(shù)。很多現(xiàn)有技術(shù)與制備厚度小于0. 05cm的鍍覆的沉積 物有關(guān)。很多技術(shù)設計用于鍍覆多層產(chǎn)品的一層或多層。在這些技術(shù)中所用的很多電解質(zhì) 組合物包含升高濃度的多種添加劑，其不適用于流過式電解提取工藝和/或閉合回路連續(xù) 工藝。很多配方使用包含硫的化學物質(zhì)。這些含硫化學物質(zhì)結(jié)合到沉積的陰極中，使其對 于很多最終應用而言是不可接受的。高質(zhì)量的商業(yè)鎳電解提取和/或電解精煉陰極通?？?以具有< 10.0ppm的硫含量規(guī)格。某些鎳鍍覆技術(shù)使用不含鈉的Watts型鎳電解質(zhì)和高硼 酸濃度。商業(yè)鎳電解提取和/或電解精煉電解質(zhì)通常包含升高濃度的鈉，其能夠與一些標 準添加劑配方不相容。商業(yè)鎳電解提取和/或電解精煉電解質(zhì)通常包含比鍍覆技術(shù)所用的 少得多的濃度的硼酸。說
美國專利第3， 898， 138號涉及用于鎳的電解提取的方法和浴。如其中所述，化合 物的特別組合導致細晶粒的、有光澤的且可延展的且具有改進的平整化特征的鎳沉積物。 特別地，使用了三種結(jié)合性成分，即芳基砜、炔醇和烯醇。說明書在第3欄中提及協(xié)同效應， 所述協(xié)同效應能夠通過將特定不飽和醇的特定混合物添加到含水酸性鎳鍍覆浴中(即三 種特定化合物(即，間磺基苯甲酸與炔醇和包含四個碳原子的烯醇的混合物)的組合的結(jié) 合性使用)得到。示例了兩種優(yōu)選的炔二醇，即丁炔-l，4-二醇(H0CH2CC:CCH20H)或3-己 炔_2，5- 二醇(CH3CH(0H)C:CCH(0H)CH3)。這種成分的添加量為約0. 05 約0. 5克/升溶 液。 美國專利第4， 288， 305號涉及用于在具有間隔的不溶陽極和陰極的裝置中從電 解質(zhì)來電解提取鎳或鈷的方法。各陽極具有用于限定陽極電解液室的隔膜裝置。將起泡劑 引入該進料電解質(zhì)中，其加速廢電解質(zhì)和陽極產(chǎn)生的氣體的去除。在陽極電解液之上穩(wěn)定 泡沫的存在在確保同時除去氣體和廢電解質(zhì)方面是該方法成功所必需的?？梢酝ㄟ^在進料 電解質(zhì)中包括不將不可接受的離子物種引入該系統(tǒng)中的任何傳統(tǒng)起泡劑而保持這種必不 可少的泡沫。在商業(yè)上作為浮選劑銷售的很多表面活性劑都可以用于此目的。起泡劑的實 例是濃度為10 50mg/L(例如30毫克/升電解質(zhì))硫酸月桂酯鈉。 美國專利第5， 164,068號涉及鎳電鍍?nèi)芤阂约坝糜谄涞娜矊倩衔?。如其中?述，包括鎳離子和一種或多種炔屬化合物(特別是炔醇的單和多甘油醚)的含水酸性電鍍 溶液允許成功用鎳電鍍不規(guī)則表面(例如具有高縱橫比通孔的印刷電路板)。
美國專利第5， 352， 266涉及具有小于約11納米的平均晶粒尺寸的納米晶體金屬 及其制備方法。通過施加脈沖直流電流將該納米晶體材料電沉積在含水酸性電解槽的陰極 上。該槽電解質(zhì)還包含應力消除劑(例如糖精)，其幫助控制晶粒尺寸。糖精是已知的應力 消除劑和晶粒細化劑，可以以不超過約10gm/l的量添加?？梢蕴砑拥钠渌麘ο齽┖途?粒細化劑包括香豆素和硫脲。如果浴溫升高，添加相對少量不超過約0. 5 lgm/1的晶粒 尺寸抑制劑(例如磷酸)可以是合意的。在這種情況下添加劑的量遠大于在電鍍提取和/ 或電鍍精煉情況下實際的量。香豆素具有強惡臭，且已知在陰極處分解為黃木樨酸。糖精 和硫脲將導致硫的引入。 沉積厚的、內(nèi)聚性的、光滑的鎳以及在升高的電流密度下的這種沉積的能力提供 了經(jīng)濟優(yōu)勢。厚的光滑的鎳能夠吸引市場漲價，因為其是所需的金屬形式，同時在較高的電 流密度下的受控制備導致較高的經(jīng)濟制備效率。美國專利第6， 428， 604號涉及用于從硫化 物浮選精礦中回收鎳和鈷值的濕法冶金方法。該方法包括形成硫化物浮選精礦在酸性溶液 中的漿液，和將該漿液化的浮選精礦在大氣壓力下經(jīng)過氯浸析，然后進行氧化加壓浸析。在 固液分離并純化濃縮物導致銅和鈷的去除之后，直接通過電鍍提取處理該含鎳溶液以從中 回收鎳陰極。從方法(例如美國專利第6，428，604號)中電解提取鎳的前述實際限制是使 用標準袋式陽極鎳精煉槽構(gòu)造和流動在約220安培/m2下沉積約6 8天。
現(xiàn)有的商業(yè)鎳鍍覆添加劑配方通常包含多種化學添加劑。這些配方對于商業(yè)電鍍 提取或電鍍精煉操作中使用而言都是最優(yōu)化的。過量的添加劑往往導致厚沉積物中出現(xiàn)脆 性和高應力，所述沉積物隨后在沉積繼續(xù)的同時能夠容易從陰極心軸上剝落。因此，存在著 對如下技術(shù)的需求對允許在商業(yè)鎳精煉所需的電解提取條件下能高效制備厚的光滑的鎳 陰極的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
提供了用于制備鎳陰極的酸性含水電解質(zhì)溶液(aqueouselectrolyte solution)，其包括鎳離子和2， 5- 二甲基-3-己炔-2， 5- 二醇。該2， 5- 二甲基-3-己炔-2， 5- 二醇在該酸性含水電解質(zhì)溶液中的存在量可以在約5ppm 約300ppm范圍內(nèi)。還提供 了用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其包括提供包括鎳離子和2，5-二甲基-3-己 炔-2，5-二醇的酸性含水電解質(zhì)溶液；以及電解沉積鎳以形成鎳陰極。


圖la是來自依照現(xiàn)有技術(shù)制備的陰極的有條紋的鎳的圖像。 圖lb是從全尺寸陰極(例如圖la中所示的)上剪下的三塊鎳的圖像。 圖2是使用150卯m的2， 5_ 二甲基_3_己炔_2， 5_ 二醇制備的鎳陰極的圖像。 圖3是使用100卯m的2， 5_ 二甲基_3_己炔_2， 5- 二醇制備的鎳陰極的圖像。 圖4是使用100ppm的2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇制備的具有帶槽側(cè)面的八
個離散的環(huán)形鎳陰極的圖像。
具體實施例方式
依照此處公開的技術(shù)和組合物有效制備厚的均勻的且具有罕見的、光滑表面拓 撲狀況的鎳陰極。本技術(shù)可以以高電流密度在已知用于制備有限厚度的有條紋的商用 陰極的電解精煉或電解提取陰極電解液(catholyte)組合物中電解沉積厚的、內(nèi)聚性的 (coherent)且非常平坦的鎳陰極。令人驚奇地確定將2， 5_ 二甲基_3_己炔_2， 5_ 二醇 ("DMHD")添加到適合用于電解提取或電解精煉的電解質(zhì)溶液中導致鎳陰極中條紋和其他 表面缺陷的減少。不希望被任何特定理論所限制，相信這種減少是由于晶粒尺寸的降低和 /或沉積的金屬的取向所致的。這降低了優(yōu)勢晶粒的如下趨勢從沉積的表面平面凸出來， 并引起沿著電極表面自然移動的電解質(zhì)的混合形式發(fā)生改變，最終導致在可用于電解提取 或電解精煉工藝的長沉積時間過程中形成條紋。本發(fā)明的方法同樣可適用于從硫酸鹽陰極 電解液、氯化物陰極電解液或氯化物和硫酸鹽混合陰極電解液中電解提取或電解精煉鎳。
預期可以使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何方法來得到含鎳電解質(zhì)，例如由精 礦、鎳冰銅(nickel matte)和/或其他中間鎳精煉進料的萃取或浸析制備。例如，適合的 鎳陰極電解液組合物可以具有以下通常組成約48 約100g/l Ni、約0 約30g/l Cl、 約1 約30g/l Na、約0 約20g/l硼酸。其他適合的陰極電解液組合物包括硫酸鎳電解 質(zhì)。這些基于所有硫酸鹽的鎳組合物通?？梢跃哂幸韵陆M成范圍的鎳陰極電解液約50 約80g/l Ni、約10 約50g/l Na，且可以包含在約0 約20g/l范圍內(nèi)的硼酸。
在一種實施方案中，依照美國專利第6， 428， 604號能夠得到用于電解提取或電解 精煉的經(jīng)過純化的高強度鎳硫酸鹽-氯化物溶液。該溶液典型地可以包含約80g/1 Ni，且 具有約4. 0的pH值。將該純化的鎳硫酸鹽_氯化物溶液電解以將金屬鎳沉積在陰極上并 在陽極生成氯氣、氧氣和硫酸。 可以將2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇以在約5ppm 約300ppm范圍內(nèi)的量添 加到該鎳陰極電解液中。含鎳陰極電解液的實例包括但不局限于1)約55 約100g/l的鎳，約0 約30g/l的氯離子，約1 30g/l的鈉，約0 約20g/l的硼酸和約5ppm 約300卯m的2，5- 二甲基-3-己炔-2， 5- 二醇；2)約55 約100g/l的鎳，約3 約8g/ 1的氯離子，約8 約12g/l的鈉，約4 約8g/1的硼酸和約80 約175ppm的2， 5- 二甲 基-3-己炔-2， 5- 二醇；和3)約90g/l的鎳，約6g/1的氯離子，約10g/l的鈉，約6g/1的 硼酸和約100 約150卯m的2，5-二甲基-3-己炔_2，5_二醇。 預期此處所用的電解質(zhì)溶液可以包含本領(lǐng)域技術(shù)人員通常已知的其他添加劑。例 如，典型的添加劑為表面活性劑、增亮劑和乳化劑。 可以將該純化的、高強度鎳硫酸鹽_氯化物溶液添加到包含多個不溶陽極且散布 有多個陰極(可以是鎳原料片材或由鈦或不銹鋼制造的耐久陰極基體)的傳統(tǒng)電解提取或 電解精煉槽中。在操作中，在該電解提取或電解精煉工藝過程中可以將2，5-二甲基-3-己 炔-2， 5- 二醇在進料溶液中提供。在一種實施方案中，使用溶解性冰銅陽極沉積該鎳陰極。 能夠通過鍍覆到鎳原料片材上將鎳制造為全板狀陰極，或通過電鍍到部分遮蔽的傳導性基 體上將其制造為離散片(例如ROUNDS ) 。 (ROUNDS是CVRD Inco Limited的商標)。該不 溶陽極能夠由涂覆有過渡金屬氧化物(優(yōu)選地選自鉭、釕、錫或銥氧化物)的一個或多個覆 層的網(wǎng)狀、棒狀或全板狀的金屬鈦基體構(gòu)成。各陽極可以封裝在由半透膜制成的具有用于 去除氧氣和氯氣和陽極電解液(anolyte)溶液的罩裝置的護套或袋子中，例如如美國專利 第4， 201， 653號和美國專利第4， 288， 305號中所述。 該鎳電解提取或電解精煉工藝可以在約3(TC 約9(rC (更優(yōu)選在約5(TC 約 65t:，例如約60°C )在約200 約800安培/m2的電流密度操作。該酸性含水電解質(zhì)溶液 的pH值可以在約3. 5 約4. 5范圍內(nèi)。應當注意美國專利第6， 428， 604號中的鎳電解提 取電路進料溶液的氯離子濃度能夠固有地保持在約2 約20g/L范圍內(nèi)。將典型地包含約 70 約100g/L Ni的純化的鎳硫酸鹽-氯化物溶液添加到循環(huán)陰極電解液中，其在進入將 金屬鎳鍍覆到該陰極上的槽之前經(jīng)過PH調(diào)節(jié)和過濾。該陰極電解液溶液滲透通過封裝該 陽極室的膜并到達生成氯氣和氧氣的陽極的表面。與氯氣和氧氣一起從陽極室去除的鎳陽 極電解液物流通常包含約50g/L Ni、少于約1 10g/L Cl和約20 約60g/L H2S04。
陰極厚度是施加的電流密度和陰極沉積小時數(shù)的函數(shù)。鍍覆時間相當短(通常僅 幾分鐘)的鎳鍍覆應用產(chǎn)生薄的保護性和/或裝飾性的鎳涂層。在工業(yè)鎳精煉工藝中，制 備的鎳陰極被沉積很多天。通?？梢允褂贸^6天的沉積時間，從而根據(jù)所用電解質(zhì)的類 型、電流密度和持續(xù)時間產(chǎn)生約6 約18mm的不同厚度的陰極。 現(xiàn)在將參考以下被包括進來以解釋本發(fā)明的某些方面但不意于限制本發(fā)明的實 例，描述本發(fā)明的方法和組合物。
對比例I 使用容納在支撐隔膜布以使陽極室與槽陰極電解液分開的陽極箱中的尺寸穩(wěn)定 的惰性陽極來對鎳陰極進行電解提取。從包含55g/lNi、3 5g/1 Cl、10g/1 Na和6g/1硼 酸的混合硫酸鹽/氯化物電解質(zhì)中電解提取該鎳。新鮮進料溶液包含90g/l Ni、6g/1 Cl、 10g/l Na和6g/l硼酸。通過將12. 5% Na2C03溶液添加到pH調(diào)節(jié)罐中，將該循環(huán)陰極電解 液控制到pH 3.5。將該陰極電解液以新鮮進料速率的20倍的速率在該槽和該pH調(diào)節(jié)罐之 間循環(huán)。在真空下從該陽極箱中抽取陽極電解液和陽極氣體(氯氣和氧氣)。將該槽和該循環(huán)電解質(zhì)的溫度保持在6(TC。將施加的電流密度保持恒定為220安培/m2。將沉積持續(xù)8天時間。鎳陰極平均厚度為12.05士0.91mm。所得到的陰極具有如圖la和lb中所示的有條紋的表面外觀。圖la是對比例l中所述制備全尺寸的有條紋的鎳陰極的圖像。圖lb是從全尺寸陰極(例如圖la中所示的且如對比例1中所述制備的)上剪下的三塊1X1英寸(25.4X25.4mm)的鎳片的圖像。表面條紋是容易顯見的。
實施例I 使用容納在支撐隔膜布以使陽極室與槽陰極電解液分開的陽極箱中的尺寸穩(wěn)定的惰性陽極來電解提取包含少于5ppm硫的電解鎳陰極。從包含55g/1 Ni、3 5g/1 Cl、10g/l Na和6g/l硼酸的混合硫酸鹽/氯化物電解質(zhì)中電解提取該鎳。新鮮進料溶液包含90g/l Ni、6g/1 Cl、10g/lNa和6g/l硼酸。在該進料溶液中添加DMHD以得到150wt.卯m的濃度。將該新鮮進料添加到該循環(huán)槽電解質(zhì)中以保持電解質(zhì)在該槽、PH調(diào)節(jié)和循環(huán)系統(tǒng)中的體積恒定。用空氣噴射該循環(huán)電解質(zhì)，并通過將12. 5wt% Na^03溶液添加到pH調(diào)節(jié)罐中，將其pH值調(diào)節(jié)到3. 8。將該陰極電解液以進料速率的10 20倍的速率在該槽和該pH調(diào)節(jié)罐之間循環(huán)。在真空下從該陽極箱中抽取陽極電解液和陽極氣體(氯氣和氧氣)。將該槽和該循環(huán)電解質(zhì)的溫度保持在60°C 。將施加的電流密度保持恒定為220安培/m2，連續(xù)沉積時間為174小時。計算電流效率為 98. 6%。所得到的陰極具有約9. Omm的平均厚度。如圖2中能夠看到的，該陰極是光滑的、緊湊的和明亮的，具有良好的珠邊(edge-bead)。
實施例I I 在袋式陽極系統(tǒng)中電解提取包含少于5ppm硫的電解鎳陰極。從包含55g/1 Ni、3 5g/1 Cl 、 10g/l Na和6g/l硼酸的混合硫酸鹽/氯化物電解質(zhì)中電解提取該鎳。新鮮進料溶液包含90g/1 Ni、6g/1 Cl、10g/lNa和6g/l硼酸。在該進料溶液中添加DMHD以得到lOOwt. ppm的濃度。將該新鮮進料添加到該循環(huán)槽電解質(zhì)中以保持電解質(zhì)在該槽、pH調(diào)節(jié)和循環(huán)系統(tǒng)中的體積恒定。用空氣噴射該循環(huán)電解質(zhì)，并通過將12. 5%化20)3溶液添加到pH調(diào)節(jié)罐中，將其pH值調(diào)節(jié)到3. 8±0. 2。將該陰極電解液以進料速率的10 20倍的速率在該槽和該PH調(diào)節(jié)罐之間循環(huán)。在真空下從該陽極箱中抽取陽極電解液和陽極氣體(氯氣和氧氣)。將該槽和該循環(huán)電解質(zhì)的溫度保持在55t:。在該沉積過程中在數(shù)個點處增大施加的電流密度。將220安培/m2的恒定電流持續(xù)總共142小時。將該電流升高到240安培/m2持續(xù)48小時，然后升高到270安培/m2持續(xù)最后24小時沉積。平均電流密度為 230安培/m2。計算電流效率為98.6%。所得到的陰極具有約12. 5mm的平均厚度。如圖3中能夠看到的，該陰極是光滑的、緊湊的和明亮的，具有良好的珠邊(edge-bead)。
實施例I I I 在袋式陽極系統(tǒng)中電解提取包含少于5ppm硫的電解鎳ROUNDS 形式。從包含大約55g/1 Ni、3 5g/1 Cl、10g/1 Na和6g/l硼酸的混合硫酸鹽/氯化物電解質(zhì)中電解提取該鎳。新鮮進料溶液包含約88g/l Ni、6g/1 Cl、10g/1 Na和6g/1硼酸。在該進料溶液中添加DMHD以得到lOOwt. ppm的濃度。將該新鮮進料添加到該循環(huán)槽電解質(zhì)中以保持電解質(zhì)在該槽、PH調(diào)節(jié)和循環(huán)系統(tǒng)中的體積恒定。用空氣噴射該循環(huán)電解質(zhì)，并通過將12. 5%
8Na2C03溶液添加到pH調(diào)節(jié)罐中，將其pH值調(diào)節(jié)到3. 9±0. 2。將該陰極電解液以進料速率的10 20倍的速率在該槽和該pH調(diào)節(jié)罐之間循環(huán)。在真空下從該陽極箱中抽取陽極電解液和陽極氣體(氯氣和氧氣)。將該槽和該循環(huán)電解質(zhì)的溫度保持在6(TC。在該沉積過程中在數(shù)個點處增大施加的電流密度。計算電流效率>98%。所得到的ROUNDS 形式樣品示于圖4中。 盡管依照法令規(guī)定，此處解釋和描述了本發(fā)明的特別實施方案，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到可以以權(quán)利要求覆蓋的本發(fā)明的形式進行改變，并且本發(fā)明的某些特征有時可以用于獲利而不相應使用其他特征。例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以依照常規(guī)知識改變濃度、時間、pH值、電流密度和電解質(zhì)成分。
權(quán)利要求
用于制備鎳陰極的酸性含水電解質(zhì)溶液，其包含鎳離子和2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇。
2. 權(quán)利要求1的用于制備鎳陰極的酸性含水電解質(zhì)溶液，包括約0 約30g/l的氯離 子、約1 30g/l的鈉、約0 約20g/l的硼酸和約5ppm 約300ppm的2， 5- 二甲基-3-己 炔-2，5-二醇。
3. 權(quán)利要求2的用于制備鎳陰極的酸性含水電解質(zhì)溶液，包括約48 約100g/l的鎳、 約3 約8g/1的氯離子、約8 約12g/l的鈉、約4 約8g/1的硼酸和約80 約175ppm 的2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇。
4. 權(quán)利要求3的用于制備鎳陰極的酸性含水電解質(zhì)溶液，包括約90g/l的鎳、約6g/1 的氯離子、約10g/l的鈉、約6g/1的硼酸和約100 約150卯m的2，5-二甲基-3-己炔_2， 5-二醇。
5. 權(quán)利要求l的用于制備鎳陰極的酸性含水電解質(zhì)溶液，進一步包含選自由表面活性 劑、增亮劑和乳化劑構(gòu)成的組的添加劑。
6. 用于電解提取或電解精煉鎳的槽，包括權(quán)利要求l的用于制備鎳陰極的酸性含水電 解質(zhì)溶液。
7. 用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，包括提供包含鎳離子和2，5-二甲基-3-己炔_2，5-二醇的酸性含水電解質(zhì)溶液；以及 電解沉積鎳以形成鎳陰極。
8. 權(quán)利要求7的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該酸性含水電解質(zhì)溶液 包括約0 約30g/l的氯離子、約1 30g/l的鈉、約0 約20g/l的硼酸和約5ppm 約 300ppm的2，5-二甲基-3-己炔_2，5_二醇。
9. 權(quán)利要求8的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該酸性含水電解質(zhì)溶液 包括約48 約100g/l的鎳、約3 約8g/1的氯離子、約8 約12g/l的鈉、約4 約8g/ 1的硼酸和約80 約175ppm的2，5- 二甲基-3-己炔-2， 5- 二醇。
10. 權(quán)利要求9的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該酸性含水電解質(zhì)溶 液包括約90g/l的鎳、約6g/1的氯離子、約10g/l的鈉、約6g/1的硼酸和約100 約150ppm 的2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇。
11. 權(quán)利要求7的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該方法是在約30°C 90。C的溫度進行的。
12. 權(quán)利要求ll的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該方法是在約6(TC進 行的。
13. 權(quán)利要求7的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該方法是在約200A/ m2 約800A/m2的電流密度下進行的。
14. 權(quán)利要求13的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該電流密度為約 220A/m2和約270A/m2。
15. 權(quán)利要求7的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該酸性含水電解質(zhì)溶 液的pH值為約3. 5 約4. 5。
16. 權(quán)利要求7的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該陰極基本不含硫。
17. 權(quán)利要求7的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該鎳陰極至少約lmm厚。
18. 權(quán)利要求7的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該鎳陰極是從由鎳精 礦、鎳冰銅或其組合的浸析制備的陰極電解液中沉積的。
19. 權(quán)利要求7的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中使用溶解性冰銅陽極 沉積該鎳陰極。
20. 權(quán)利要求7的用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其中該酸性含水溶液包含 選自由表面活性劑、增亮劑和乳化劑構(gòu)成的組的添加劑。
全文摘要
提供了用于制備鎳陰極的酸性含水電解質(zhì)溶液，其包括鎳離子和2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇。該2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇在該酸性含水電解質(zhì)溶液中的量可以在約5ppm～約300ppm范圍內(nèi)。還提供了用于電解提取或電解精煉鎳陰極的方法，其包括提供包括鎳離子和2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇的酸性含水電解質(zhì)溶液；以及電解沉積鎳以形成鎳陰極。2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇的添加導致在由電解提取或電解精煉制備的陰極表面上可能發(fā)生的條紋和其他缺陷的減少。
文檔編號C25D17/10GK101730759SQ200880020672
公開日2010年6月9日 申請日期2008年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者B·J·洛夫 申請人:維爾英科有限公司