автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Рекуперация цинка электролизом в технологии очистки сточных вод гальванических производств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАШ ПО ВЫСПЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ I 'ОВОСКБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

На правах рукописи

Косолалова '.lpvma Диатольевва

F-RKVlTCPAIUiH ЦКНКА ЭЛЕКТРОЛИЗОМ В ТЕХНОЛОГИИ ОЧЖГГКЙ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строитель®« системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕ®ЕРА Т

диссертации на ссжсклнке ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 1994

Работа выполнена в Новосибирской государственной аяаде ми» строительства

Научный руководитель доктор химических наук,

профессор В.К.Варенцов Официаиыше опроненты доктор технических наук,

профессор Г.Р.Бочкарев; кандидат химических наук, доцент Н.В.Благинина Ведущая организация - АООТ Новосибирский инструментальный аааад ^ Задета состоится ZI декабря 1S94 г в часов £ ауд.ЗОб на еаседании Специализированного совета К 064.04.02 ъ .Новосибирской государственной академии строительства.

Васи отзывы, заверенные гербовой печатью, просим вусы-гать «о адресу: 6Э0008. Новосибирск, ул.Ленинградская, 113,

Щ'АС, Спещтивированный совет К 064.04.02,

1 ' ' *

С диссертацией маяно', ознакомиться в библиотеке Новосибирской государственной академии строительства. Автореферат .разослан "ZÇ // _ 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного совета ■ _

»аадидат технических каук Уъ&с^^/6™^ т.Л.Роиецова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблеме очистки сточных под гальванических производств с рекуперацией воды, цветных металлов и других компонентов производственных растворов в последние два десятилетия уделено много внимания. Сложность ее решчниа обусловлена разнообразием используемых в гальванотехникз растворов, низким содержанием их компонентов в промывных водах и большим количеством последних.

Перспективным направлением решения этей проблемы являет?-ся разработка замкнутых ^сальных 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 таких 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 ебчетании с физико-химическими и реагентными методами э/ектролив обеспечивает создание замкнутых процессов в гальванотехнике.

В последние 16-20 лет широкое применение для извлечения металлов из разбавленных растворов, к которым относятся промывные воды гальванотехники, находят электролизеры с проточными трехмерными электродами кз углеродных волокнистых материалов (У5М). 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 разбавленных растворах в 100-1000 раз' по сравнении с электролизом на плоских электродах.

Цинхозаиие 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 цинка из промывных вод кислого, щелочного. цинкатного и аммиакатного

цинкования применительно' к автоматизированным линиям и стационарным установкам иа основании результатов исследований закономерностей электроосаждения цинка из указанных растворов на проточные трехмерные катоды из УВМ.

Научная новизна. Вольтамлерометрическим методом исследованы катодные процессы, протекающие при электроосаждении цин-, ка у.ь разбавленных кислых, аммиакатных и щелочных цинкатных электролитов, изучено изменение рН и удельной электропроводности в зависимости от степени (кратности) их разбавления, чго позволило обосновать возможность использования УВМ для извлечения цинка из соответствующих промывных растворов.

Изучены закономерности электроосавдения цинка из разбавленных кислых, ашиакатных и щелочных цинкатнц* электролитов на катоды из УВЫ в зависимости от концентрации цинка, степени разбавления фонового электролита, плотности тока, скорости протека раствора сквозь катод, вида и толщины УВМ.

Обоснована и подтверждена возможность растворения цинка, осаженного на УВМ в протоке электролита 8а счет работы ко-роткээамкнутой гальванопары цинк-графит. •

Практическая ценность. На основании результатов теоретических исследований разработаны электрохкыические процессы рекуперации цинка на проточные углеграфитовые элкектроди ив лрсмывнь'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 одни; и сократись на 98-992 расход воды на промывку деталей. Его эффективность подтверждена опытно-промышленными испытаниями ¡¡а Новосибирском заводе полупроводниковых приборов.

Подученные данные могут быть использованы для разработки малоотходных технологических процессов рекуперации цинка из промывных растворов цинкования.

Апробации работы. Материалы диссертации докладывались на яаучно-праетичес^ой конференции учелых Сибири и Дальнего Востока "Наука - строительному производству", Новокузнецк, 1989, иаучю-техчичбских конференциях "Охрана природы, гидротехническое строительство, инженерное оборудование", Новосибирск, ГШ, 1993, 1991.

Публшсации. По материалам диссертации опубликовало 4 печатные работы.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и выводов, изложена на 194 страницах ыааино-писного текста, включая 56 рисунков, 15 таблиц, списка литературы из 162 наименований работ российских и зарубежных авторов., приложения на 2-х страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведен аналитический обзор существу*®« методов очистки сточных вод гальванических производств и извлечения металлов из промывных растворов, рассмс^рош принципиальные технологические схемы организации этих процессов.

Во второй главе описаны методика исследований и экспериментальное оборудование. Исследования электроосаждения вднсх проводились из растворов, соответствующих промывным водам, получающимся при промывке деталей после нанесения гальванопокрытий из электролитов: а) кислого цинкования (г/л) - цинк сернокислый - 100, натрий хлористый - 200, натрий уксуснокислый - 30, желатин - 1; б) аммиакатного цинкования (г/л) -окись цинка - 40, аммоний хлористый - 220, атоний уксуснокислый -100, уротропин -25, препарат ОС-20 - 5, длспергатор НФ - 8; в) щелочного цинкаткого цинкования (г/л) - окись иад-ка - 15, едкий натр - 100, метацидполимер МЦ-1,6 - S.

Разработка процессов рекуперации цинка из промывши растворов осуществлялась по разработанной в ИХ'ГТИМС СО PáH методике, предусматривающей измерение электропроводности и pH в зависимости от состава раствора, вольта\<персметрич?скте исследования кинетики катодных процессов, изучение эле'кгроо-саждения цинка в зависимости от состава раствора, вида УЕМ и условий электролиза (плотности тога, скорости протока раствора сквозь электрод, толщины электрода и др.).

Измерение электропроводности УШ и раствора прошдняи с помощью моста переменного тога ВМ-509. Исследование катодных процессов на цинковом и графитовом макроэлектродах проводили с помощью полярографа РА-2. Подготовка поверхности электродов перед измерениями осуществлялась с помощью разработгигого в

ТСХТТЙМС СО РАН устройства срезом рубиновым ножом тонкого слоя металла с торца электрода в исследуемом растворе.

Исследования электроосавдения цинка на УВМ проводились в электрохимической ячейке, обеспечивающей разделение ионообменной мембраной катодного и1анодного пространств. Углеродный волокнистый материал помещали в специальный вкладыш, позволяющий изучать влияние толщины катода на показатели процесса. Для опытно-промышленных испытаний использовали конструкцию электролизера, моделирующего промышленный аппарат. Циркуляция раствора между электролизером и емкостью с цинксодержащлм раствором осуществлялась с помощью насоса.

Изучалось электроосаждение цинка применительно к двум схемам обработки промывных вод: 1) собранных с разных технологических линий вод промывки деталей после операции цинкования; 2) ванны улавливания автоматизированной линии цинкования. Отличие состояло в том, что во втором случае в емкость с разбавленным электролитом цинкования периодически добавляли электролит, моделируя его внос с поступающими на промызку деталями. Концёнтрагдоо цинка в емкости контролировали атом-но-абсорбционным и вольтамперометрическим* методами.

Эффективность извлечения цинка оценивалась на основании следующих данных: степень извлечения (или улавливания для процесса извлечения металла из промывной ванны автоматизированной линии гальванопокрытия) , выход цинка по'току, расход электроэнергии на единицу веса извлеченного металла, количество цинка, осажденного на единицу веса УВМ. Равномерность распределения металла по толщине электрода оценивалась визуально.

В третьей главе представлены результаты измерений электропроводности и рН от состава раствора, исследований катодных процессов, протекающих в разбавленных кислых, аммиакатных и щелочных цинкатных растворах. Эти данные необходимы для прогнозирования возможности эффективного извлечения цинка из промывных растворов, выбора марки УВМ, оценки вероятности проте-

' "Автор благодарит научного сотрудника ИХТТИМС СО РАН Тарасову В.А. за предоставленную методику вольтамерометркческо-го анализа цинка в низкоконцентрированных растворах.

кания гидролиза солей цинка с разбавлением фонового 1 электролита.

Известно, что для эффективного осаждения металла по всей поверхности трехмерного катода при тыльной подаче раствора в электрод с тыльным токоподводом необходимо, чтобы величина удельной электропроводности материала катода была меньше, или сравнима с удельной электропроводностью раствора. Установлено, что последняя величина сильно зависит от природы и степени разбавления электролита и находится в пределах от 0,120-0,250 См/см в неразбавленном до 0,01-0,06 См/см в разбавленном в 10 раз фоновом электролите. При этом наиболее резкое уменьшение электропроводности растворов наблюдается при кратности разбавления электролита от 1 до 5-6. Поэтому для разработки процессов извлечения цинка из упомянутых выше промывных растворов был выбран УВМ типа КНМ (удельная электропроводность около 0,009 См/см).

При степени разведения электролитов свыше 10-15,наблюдалось выпадение осадка гидроокиси цинка из-за гидролиза его солей (наиболее четко это проявилось на аммиакатных и цинкат-ных растворах). Поскольку наличие осадка в растворе препятствует электролизу, забг:вая поры УВМ, то исследования проводили при степени разведения электролитов 10-15 и менее.

Основные поляризационные исследования проводили в зависимости от состава раствора - концентрации цинка и степени разбавления фонового электролита. •

Данные поляризационных исследований показали, что независимо от вида электролита и соотношения концентрации цинка и других компонентов со стороны положительных потенциалов разряду цинка предшествует восстановление кислорода. Однако восстановления кислорода может оказать существенное влияние на эффективность целевого процесса лишь при содержании ионов цинка в растворе порядка 1-10 миллиграмов на литр. 1

Разбавление электролита существенно не влияет на характер поляризационных кривых для кислого и щелочного электролитов (рис.1). Восстановление цинка из этих растворов характеризуется четко выраженной площадкой предельного диффузионного тока. Величина этого тока растет с ростом концентрации цинка в растворе. Для аммиакатных растворов площадка предельного

2,0

1,0

3,0

-1.0

-1,4

-1,8 Е, В

Рис.1. Вольтамперные кривые электрооосавдения цинка 1 кислых (1,2), аммиакатных (3,4) и щелочных цш катных (5,6) растворов на графитовый электрод щ различном разбавлении фонового электролита: 1,3, - в 2 раза; 2,4,6 - в 5 раз. Концентрация ионе цинка - 0,8 г/л.

диффузионного тока восстановления цинка выражена менее чеп и исчезает вообще при кратности разбавления фонового злектр< лита Z и менее (концентрация цинка 0,8 г/л). С ростом ко1 центрации цинка значение предельного диффузионного тока ув( личивается. - '

Водород разряжается совместно с цинком или при более о' рицательных потенциалах. При этом, как известно из теории р. боты углеродных волокнистых электродов (УВЭ), сущесгвенш значение имеет разница между потенциалами начала выделен] цинка на предельном диффузионном токе и потенциалом интенси: ного выделения водорода.

Экспериментально показано, что наибольшая разница меж, этими потенциалами наблюдается в случае разбавленных кисл растворов, а наименьшая - аммиакатных. Увеличению указанн разницы способствует увеличение концентрации цинка и разба ление фонового электролита. Однако, как показано выше, вед ние электролиза при степени разбавления фонового электроли свыше Ю-15 нецелесообразно из-за гидролиза ^олей цинка г в паденш осадка гидроокиси металла.

Описанные выше результаты показали возможность извлечения цинка из растворов, соответствующих промывным водам, образующимся после цинкования. Наиболее эффективное извлечение этого металла следует ожидать из кислых и щелочных цинкатных растворов, наименее - из аммиакатных. С ростом концентрации фоновых компонентов электролита в промывном растворе извлечение цинка должно ухудшаться, особенно существенно для аммиа-катного электролита. С ростом плотности тока степень извлечения должна расти до определенных для каждого электролита значений плотности тока. Следует использовать электроды из высо-коомного УВМ небольших толщин.

В четвертой главе представлены результаты исследований электроосаждения цинка на электроды из УВМ из разбавленных растворов, соответствующих промывным водам кислого, щелочного цинкатного и аммиакатного цинкования.

Установлено, что эффективность извлечения цинка зависит от конструктивных, особенностей электролизера, а именно - от разделения анодного и катодного пространств катионообменной мембраной. В отсутствие ионообменной мембраны наилучшие пока затели по извлечению цинка из кислых растворов, а наихудшие -из аммиакатных (рис.2.а), что согласуется со сделанным ранее на основании вольтамперометрических исследований выводом. В присутствии ионообменной мембраны скорость извлечения цинка из разбавленных аммиакатных и кислых растворов возрастает, в то время, как из разбавленных щелочных цинкатных увеличивается незначительно (сравни рис.2.а и 2.6)

Увеличение эффективности электролиза при разделении электродных пространств ионообменной мембраной связано с под-щелачиванием католита в результате выделения водорода. . Изменение рН наиболее заметно при электролизе разбавленных кислых (с 5,6 до 11,6) и аммиакатных (с 7,6 до 8,8) электролитов и практически отсутствует в случае щелочных цинкатных растворов. Улучшение процесса извлечения цинка связано, по-видимому, с тем, что с увеличением рН электролита область интенсивного выделения водорода сдвигается в сторону отрицательных потенциалов и увеличивается разница между потенциалами начала выделения цинка и интенсивного выделения водорода, в результате чего улучшаются условия осаждения цинка на катоды из

Рис.2. Зависимость концентрация цинка - время электрод еа ,от конструктивных особенностей электролизе{ "а) без разделения электродных пространств; б) разделением анодного и катодного пространств V тионообменной мембраной. 1 - кислый электролит, - аммиакатный электролит, 3 - щелочной цинкать электролит.'

УВМ. .

Изучено влияние технологических параметров (плотное тока, концентрации фонового электролита, количества вносимс металла, скорости протока раствора сквозь электрод, толщу УВМ) и установлено, что изменение этих параметров в широь пределах позволяет вести процесс при высокой степени извлек ния цинка, то есть, эффективно решать задачу по электрохм чесвому извлечению цинка из промывных цинксодержащих растг ров при значительней изменении параметров промывки и основн го гальванического процесса.

Исследование влияния вида УВМ на извлечение цинка пок зало, что при найденных условиях ведения процесса злектроли все представленные в таблице 1 материалы, отличающиеся знач ниями электропроводности, реакционной поверхности, пористое позволяют извлекать цинк из изученных промывных растворо Однако наиДучййе результаты получены на висоокоомных матери лах КНМ, НГт1,■ НТ-2, как к.прогнозировалось исходя из иссл

•Таблица 1

Влияние марки УВМ на степень извлечения (Я) цинка

Тип электролита Кислый Аммиакатный Щелочной

Марка УВМ цинкатный

ВИНН-250 97,2 - 95,1

НТМ-100 96,6 - -

АНМ - - 95,0

КИМ 98,2 96,8 98,2

НТ-1 - 98,4 -

НТ-2 - 98,7 -

дований, приведенных в главе 3.

Результаты описанных выше исследований могут быть использованы при разработке процессов рекуперации цинка из промывных ратворов однотипных электролитов цинкования центрачи-зованно на станции очистки сточных вод или в гальваническом

Рис.3. Схема электролитического извлечения щшка из промывных растворов ванны улавливания: ВГ - ванна нанесения гальванопокрытия, 1 - ванна улавливания, 2,3 - каскадные промывные ванны.

цехе (согласно рис.3) с испольэоваием локальных схем переработки цинксодержащих растворов, в том числе и отработанных электролитов цинкования.

Промывной раствор, собираемый из ванн улавливания, периодически поступает в буферную емкость, к которой подключен электролизер. Этот раствор с помощью насоса циркулирует между электролизером и емкостью. По окончании процесса извлечения цинка часть раствора возвращается в ванну улавливания для поддержания необходимой для предотвращения гидролиза солей цинка концентрации фонового электролита, а другая сбрасывается на очистные сооружения. Параметры, характеризующие процесс извлечения цинка в таком режиме, приведены в таблице 2.

Таблица 2

Эффективность извлечения цинка из вод ванн улавливания

Тип электролита Кислый Аммиакатный Щелочной цинкатный

Исходная концентрация, мг/л 310 300 250

Конечная концентрация, мг/л 3,5 4 5

Выход по току, 7. 31,6 20,3 11,2

Расход электроэнергии, кВт-ч/кг 21 20 37

В пятой главе представлены результаты лабораторных исследований процесса извлечения цинка из промывных кислых, ам-миакатных и щелочных цинкатных электролитов применительно к работе автоматизированной линии цинкования и результаты опытно-промышленных испытаний разработанного процесса извлечения цинка на УВЭ из кислых растворов.

Рассмотрен важный технологический процесс - возврат цин-

ка, осажденного на УВЭ в процесс, регенерация УВМ - его многократное использование в цикле осаждение - растворение цинка.

Литературные данные и результаты наших расчетов показали, что при локальной очистке сточных вод эффективным является использование противоточной и комбинированной схем промывки. Однако, противоточная схема промывки обуславливает сильное разбавление электролита. Бри этом, как было показано выше, растворы характеризуются ниакой электропроводностью, возможен гидролиз солей цинка с выпадением осадка гидроокиси металла, что делает процесс малоэффективным. Поэтому исследован процесс электролитического извлечения цинка применительно к комбинированной схеме промывки из растворов ванны улавливания (рис.4) автоматизированной линии цинкования.

Рис.4. Принципиальная схема электролитического извлечения цинка из промывных растворов автоматизированной линии гальванопокрытий: ВГ - ванна нанесения гальванопокрытия, 1 - ванна улавливания, 2,3 -каскадные промывные ванны, 4 - электролизер.

Изменение концентрации цинка в ванне улавливания характеризуется зависимостью, приведенной на рис.5, которая аналогична для всех изученных типов растворов. Результаты, приведенные в главе 4 исследований, позволили подобрать условия ведения процесса электролиза, обеспечивающие поддержание концентрации цинка в ванне улавливания на достаточно низко»., уровне при непрерывной работе автоматизированной линии цинко-

Время, час.

Рис.5. Изменение концентрации цинка в ванне улавливания при электрохимическом извлечении металла из промывных кислых растворов при работе гальванической линии

вания (рис.5). Это обеспечивает высокую степень улавливания цинка, переносимого с деталями в промывные воды из изученных растворов (характеристики разработанных процессов приведены в таблице 3). Разработанный процесс позволяет резко - на 98-99% - снизить расход воды по сравнению с испольвуемой на отечественных заводах прямоточной одностадийной промывкой, в ряде случаев , осуществить замкнутый водооборот и тем самым решить проблему ликвидации цинксодержащих сточных вод или свести их к минимуму. В комбинации с различными физико-химическими методами для всех возможных случаев обеспечиваются замкнутые технологические схемы с использованием локальных процессов.

Создание схем очистки промывных вод замкнутого цикла предполагает возврат в производство не только воды, но и ценных компонентов растворов. Для изученных промывных растворов одним из таких веществ является цинк, осажденный на УВМ. Его

Таблица 3

Эффективность извлечения- щшка из ванны улавливания автоматизированной линии гальванопокрытия

Тип электролита Кислый Аммиагсатный Щелочной цинкатный

Увеличение концентрации цинка в ванне улавливания, мг/л 34 95 27

Концентрация цинка в вачне N2 рис.4, мг/л 0,25 6,0 0,6

Степень улавливания вносимого металла,% 99,5:100 99,4-100 99.8-10С

Выход по току, % . 3,5 . 19,6 2,8 '

Снижение расхода воды. У. 99,5 99,0 98,0

возврат можно осуществить двумя путями: 1) использование УШ с осажденным цинком в качестве анодов в ванне нанесения гальванопокрытия; 2) растворение цинка в электролите цинкования без наложения внешнего напряжения. В первом случае из-за возможного неравномерного растворения металла по объему УВМ возможно разрушение части графитовых волокон, что приводит к появлению в ванне гальванопокрытия шлама, ухудшающего качество цинкового покрытия, при этом требуется очистка электролита. Поэтому более детально был изучен второй вариант.

Известно, что находящиеся в ванне гальванопокрытия цинковые аноды медленно растворяются без наложения внешнего напряжения на электролизер за счет протекания деполяризующих процессов - восстановления растворенного кислорода и выделения водорода. Скорость растворения цинка, осажденного на УВМ,. значительно выше за счет короткозачкнутых гальванопар цинк-графит (разница между стационарными потенциалами цинка и графита в исследованных электролитах больше 1 В).

Установлено, что полное растворение цинка, осажденного на УВМ (при осаждении 14-17 г цинка на 1 г УВМ) при циркуляции электролита цинкования сквозь объем электрода происходит за 1,5-3 часа (в зависимости от вида электролита). Данные табл.'4 показывают, что возможно многократное (12-16 раз) цикличное извлечение цинка на УВМ с последующим его растворением бее ухудшения показателей процесса элеотролитического извлечения цинка. Таким образом, осуществляется возврат цинка в электролит цинкования и многократное использоваие УВМ.

Таблица 4

Изменение степени извлечения цинка (X) от количества циклов осаждение-растворение

Номер цикла Электролит • 2 4 6,8 10 12 14 16

Кислый 57.9 96,1 96,8 97,2 96,1 93,6 82,7 -

Аммиакатный 96,6 1<д,1 97,6 96,7 95,4 92,2 90,4 85,9

Щелочной цинкатныи 81 82,1 81,3 81 80 76,3 -

Данные описанных выше исследований подтверждены опытно- промышленными испытаниями электрохимического извлечения цинка из промывных вод, образующее я после цинкования в кислом электролите. Результаты испытаний показали, что разработанный процесс обеспечивает извлечение 97-99% цинка, переносимого деталями в промывные ванны. При работе автоматизированной линии нанесения покрытия обеспечивается такое же.высокое извлечение цинка, что позволяет поддерживать концентрацию цинка в ванне улавливания 1,5-3,0 мг/л.

Металл, осажденный, на углеродные волокнистые электроды легко растворяется в основном электролите цинкования, при зтем углеродный волокнистый электрод регенерируется и может многократно использоваться в процессе извлечения цинка из

промывных растворов, цинк возвращается в основной процесс.

Таким образом, разработанные электрохимические процессы рекуперации цинка из промывных растворов позволяют самостоятельно или в комбинации с физико-химическими методами (рис.4), создавать частично или полностью замкнутые схемы локальной переработки таких растворов, при этом решаются экологические проблемы гальванотехники.

ВЫВОДЫ

1. Исследованы физико-химические свойства (поляризационные характеристики, удельная электропроводность, рН) промывных растворов, . обраьулцихся после? циинкования в кнслных, ам-миалатных, щелочных цинкатныл •. лектролитах, в зависимости от состава раствора.

2. Показано, что злектроосацдению цинка предшествует восстановление кислорода, ос: здение' цинка сопровождается выделением водорода. Протяженность и величина площадки предельного диффузионного тока разряда цинка для кислого и щелочного растворов мало зависит от кратности разбавления электролита, для аммиакатного раствора при )сратности разбавления 2 и менее площадка предельного тока исчезает.

3. Электропроводность изученных промывных растворов значительно снижается с разбавлением раствора, при этом рН меняется незначительно, при кратности разбавления 10-15 происходит гидролиз солей цинка с выпадением его гидроксидов.

4. Результаты изучения физико-химических свойств промывных растворов позволили прогнозировать возможность эффективного использования проточных электродов из высокоомнкх УВМ для извлечения цинка из промывных растворов.' Показано, что эффективность извлечения цинка должна расти'в рлду аммиакат-, ный < щелочной цинкатный < ¡шсдый злектроли?.

5. Ксследовачие закономерностей але&роосаждкгея цинка па катода из УВМ из указанных выше промывных' растворов показано, что эффективность извлечения цинка еависит от вида УШ, увеличивается с ростом плотности тока, скорости протока раствора сквозь катод, уменьшается с увеличением'концентрации фоновых компонентов.электролита,, зависимость эффективности изв-

лечения цинка от исходной концентрации металла в растворе носит экстремальный характер.

6. Установлено, что существенное влияние иа извлечена* цинка из кислых и аммиакатных растворов оказывает разделен«« электродных пространств ионообменной мембраной, -при этом эффективность процесса возрастает, что обусловлено подщелачива-ниеы раствора. Установлено; что эффективность извлечения цинка на катоды из УВМ улучшается в ряду щелочной цинкатный < зммиакатный < кислый электролит при (прочих равных условиях).

7. Исследован процесс извлечения цинка из промывньв растворов ванн улавливания автоматизированных линий применительно к комбинированной схеме промывки деталей, установлен* возможность улавливания основного количества цинка (98-1002) переносимого в эти ванны.

8. Установлена возможность многократного цюслическогс извлечена цинка иа УВМ с его последующим растворением за сче! работы гальванопар цикк-графит при протоке электролитов цинкования сквозь объем электрода. Количество цинка, осажденногс на 1 г УВМ без ухудшения его работы 14-17 г.

9. Разработаны электрохимические процессы рекуперации цинка из кислых промывш-м растворов с использованием катодов иа УВМ, в том числе из растворов ванн улавливания автоматизированных линий гальванопокрытий. Найдены режимы, обеспечизао-вде извлечение цинка иа '98-100%, возврат его в процесс, сокращение расхода воды на операциях промывки на 98-992. Процессы могут использоваться самостоятельно или в" комплексе с фи-аико-химическими методами, обеспечивая лекальную переработку растворов и еамкнутые технологические схеш.

10. Проведены опытно-промышленные испытания способа и установи! электрохимического извлечения цинка иа промывных растворов кислого цинкования. Установлено, что из ванны улавливания извлекается практически весь вносимый с деталями цинк, экономите? до води, необходимой для промывки деталей. Процесс рекомендован к внедрению в основном производстве НЗПП.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Косолапова И.А., Варенцов В.К. Электролиз с углерод: ными волокнистыми электродами - новый способ извлечения тяже? лых цветных металлов из сточных вод гальванических производств/Тез докл./Регион, конф. ученых Сибири и Дальнего Болтов "Наука - строительному производству", 16-18 марта, 1989--Новокузнецк,1989.-С.54-55.

2. Варенцов В.К., Косолапова И.А. Рекуперация цинка из промывных вод гальванического производства с применением УВЭ//Прогрессив_. технол. процессы электроосаждения цинка и' его сплавов из нецианистых электролитов: Тез. докл. регион, совещ., 11-13 июня, 1989: Цинк-89.-Куйбышев, 1989.-С.54-С5.

3. Косолапова И.А,, Варенцов В.К. Разработка процесса рекуперации циька из аммиакатно-хлоридных промывных растворов с использованием УВЭ/Теэ.докл./Научи. -техн. конф. . "Охрана природы, гидротехническое строительство, инженерное оборудование", апрель, 1993.- Новосибирск,1993.-С.29-30.

4. Косолапова И.А., Варенцов В.К. Использование электролиза о проточными трехмерными электродами для локальной переработки цииксодержащих растворов гальванотехники/ Тез. докл./ Научн.-техн. конф. "Охрана природы, гидротехническое строл-тельство, инженерное оборудование", 5-7 апреля, 1994,- Новосибирск, 1994.-С.27-28.

НГАС. 3.252. т. 100. 94г.