NO147289B - Fremgangsmaate for automatisk ladning og overvaakning av et batteri samt anordning for utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for elektrolytisk fremstilling av sink.

Foreliggende oppfinnelse vedrører ge-nerelt elektrolytisk fremstilling av sink, og særlig en fremgangsmåte til å nedsette blyinnholdet av sink som fremstilles ved den elektrolytiske prosess.

Ved den fremgangsmåte som vanligvis

anvendes for fremstilling av elektrolytisk sink, føres en elektrisk strøm mellom en elektrode av metallisk bly eller blylegering, som gjøres anodisk, og en elektrode av alu-minium som gjøres katodisk, i en ansyret, sinkholdig elektrolytt, vanligvis et sulfat. Metallisk sink avleires på katoden i for-holdsvis ren form, vanligvis minst 99,9 pst. rent. Av de tilstedeværende forurens-ninger er bly den mest brysomme, selv om det vanligvis bare er tilstede i mengder på noen få tusendels prosent. Selv dette inn-hold ansees å være ugunstig for fremstilling av trykkstøpte sinklegeringer.

Man har lenge vært klar over at det er

et problem å nedsette blyinnholdet i elektrolytisk sink. Mange tidligere oppfinnere har anvendt eller oppfunnet forskjellige metoder for å forsøke å nedsette blyinnholdet i elektrolytisk sink. Både organiske og uorganiske tilsetningsstoffer har vært tilsatt elektrolytiske oppløsninger, og beg-ge har vist seg å være fordelaktige ved nedsettelsen av blyinnholdet. Likeledes er organiske materialer velkjente som tilsetningsstoffer for andre formål enn å nedsette blyinnholdet. Bare ved å anvende for-holdsvis store mengder av disse tilsetningsstoffer kan man imidlertid oppnå en teknisk akseptabel prosess, enten det gjelder å nedsette blyinnholdet eller å forbedre dekkevnen for den avleirede sink.

Flett, U.S. patent nr. 2 195 409, foreslår bruken av en alkylaromatisk sulfon-syreforbindelse til anvendelse i elektroav-leiring av sink for å forbedre dekkevnen av den avleirede sink og fjerne korrodering og luftblæredannelse (pin-holing). Mengder på 0,1 til 0,3 g av tilsetningsstoffet pr. liter elektrolytt ble anvendt ved denne fremgangsmåte.

Wernlund, U.S. patent nr. 2 600 352, lærer bruken av visse organiske ketoner av den alifatiske type, så som methylethylke-ton og aceton, som tilsetningsstoffer til en elektropletteringsoppløsning til bruk som lysgjørende midler (brighteners) for den elektropletterte sink. Det angis i patentet at en konsentrasjon på minst 3 g pr. liter elektrolytt er nødvendig for å oppnå en teknisk akseptabel plettering. Heller ikke her nevnes noe om at tilsetning av disse organiske ketoner vil nedsette blyinnholdet i avleiret sink.

Nachtman, U.S. patent nr. 2 370 986, foreslår bruken av nikotin, thiourinstoff, ammonium thiocyanat og natriumsaltene av sulfatestrene av en blanding av lang-kjedete alifatiske alkoholer som tilsetningsstoffer i et elektrolytisk sinkbad. Det nevnes imidlertid intet i patentet om den virk-ning disse tilsetningsstoffer har på blyinnholdet i den avleirede sink. Store mengder av disse tilsetningsstoffer anvendes ved denne fremgangsmåte — 15 til 42,5 g tilsetningsstoff pr. liter elektrolytt.

Gray, i U.S. patent nr. 2 407 489, foreslår bruken av anthrakinonsulfater for å nedsette korrosjonen og luftblæredannel-sen i elektrolytisk avleiret sink. Gray an-vender mengder på 0,5 til 5 g tilsetningsstoff pr. liter elektrolytt, men nevner intet om at anthrakinon nedsetter blyinnholdet i den avleirede sink.

Lowe, i U.S. patent nr. 2 471 965, for-søker å nedsette blyinnholdet av elektrolytisk sink ved tilsetning av 0,9 til 4,5 kg cresylsyre og opp til 3 kg furuolje pr. tonn avleiret sink. Cresylsyre er en blanding av fenol og homologer derav. Det foreslåes i patentet at ved tilsetning av disse tilsetningsstoffer i de ovenfor nevnte mengder, vil blyinnholdet i den avleirede sink være under maksimalkravet for sinkrenhet som er fastsatt av British Ministry of Supply, som på den tid var 0,003 pst. bly.

Visse uorganiske salter er foreslått som tilsetningsstoffer for å nedsette mengden av bly i avleiret sink. Yeck og Lebedeff, i U.S. patent nr. 2 539 681, foreslår tilsetning av barium- eller strontiumsalter. Strontium tilsettes som strontiumcarbonat i en grad av mellom 1 og 20 kg strontiumcarbonat pr. tonn fremstilt katodisk. Ved tilsetning av 20 kg strontiumcarbonat til elektrolytten ble blyinnholdet gjennom-snittlig redusert til ca. 0,00064 pst.

Et av formålene ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte til fremstilling av elektrolytisk sink med et lavt blyinnhold, lett vekt og stabilt.

Et annet formål er å tilveiebringe en teknisk akseptabel elektrolytisk fremgangsmåte for fremstilling av sink med lavt blyinnhold under anvendelse av meget små mengder av et organisk tilsetningsstoff til elektrolytten.

Andre formål vil for fagfolk fremgå av den følgende beskrivelse.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebrin-ges en fremgangsmåte for elektrolytisk avleiring av høyverdig sink, og fremgangsmåten er karakterisert ved at det til en sur sink-elektrolytt tilsettes en mengde av et halogenert p-benzokinon i en mengde mellom 0,0001 og 0,1 g, fortrinnsvis mellom 0,0001 og 0,001 g pr. liter av nevnte elektrolytt. Som halogenert p-benzokinon anvendes fortrinnsvis kloranilsyre. Elektrolytten i denne fremgangsmåte inneholder en mengde tilsetningsstoff som er av en helt annen størrelsesorden en ved tidligere kjente tilsetningsstoffer.

Anvendelsen av vesentlig mere tilsetningsstoffer enn ca. 0,1 g pr. liter elektrolytt resulterer i nedsettelsen av strømef-fektlviteten og svertning av overflaten av den avleirede sink.

Det følgende eksempel er illustrerende for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen:

Eksempel 1.

En elektrolytisk oppløsning tatt fra et teknisk elektroutvinningsanlegg, som har den følgende sammensetning

ble ført inn i en prøveanleggskrets. Elek-trolyse av denne oppløsning ble igangsatt, og i de første 6 dager, da det ikke ble tilsatt noe blyfortrengende middel, var bly-innholdene i sinkkatodene følgende:

På den syvende dagen ble kloranilsyre i en mengde av ca. 3 g pr. tonn katodesink (0,0004 g pr. liter elektrolytt) tilsatt til elektrolytten i kretsen, og det fant da sted en øyeblikkelig nedsettelse av mengden av bly i den katodiske sink som deretter ble avsatt som vist ved følgende utredning:

Elektrolytten i prøvekretsen ble holdt

ved en temperatur på ca. 43° C.

Det er funnet at effektiviteten av kloranilsyre som et blyfortrengende middel, øker ettersom temperaturen i cellene syn-ker. Katodesink med omtrentlig 0,0005 pst. bly er således oppnådd ved temperaturer på omtrent 32° C.

Ved normale sinkanleggprosesser har blyinnholdet en tendens til å synke til ca. 0,004 i løpet av de første 4 eller 5 dager etter at elektrolysen ble igangsatt med rene anoder. Etter denne tid, ved temperaturer på ca. 40° C, er der liten eller in-gen nedsettelse av blyinnholdet med min-dre det tilsettes et fortrengende middel.

Selv om elektrolysen i dette tilfelle ble utført under anvendelse av en anode av en bly-sølvlegering, som er blitt standard for industrien, vil det samme prinsipp ved pro-sessen råde hvis det anvendes en kjemisk eller vanlig blyanode.

Det er også funnet at i både tekniske anlegg og i prosesser på prøveanleggmåle-stokk, oppnåes det større effektivitet med kloranilsyre som fortrengende middel hvis manganinnholdet holdes under 2,5 g pr. liter. Hvis man lar manganinnholdet være mer enn dette, vil imidlertid kloranilsyren fremdeles være aktiv som et blyfortrengende middel, mens den effektivitet vil være noe nedsatt.

Blant de andre substituerte p-benzokinoner som er funnet å være egnet ved foreliggende oppfinnelsen er 2,6 diklor-p-benzokinon, kloranil (tetraklor-p-benzokinon) og triklor-p-benzokinoner.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til elektrolytisk avleiring av høyverdig sink, karakterisert ved at det til en sur sinkelektrolytt tilsettes en mengde av et halogenert p-benzokinon i en mengde mellom 0,0001 og 0,1 g, fortrinnsvis mellom 0,0001 og 0,001 g pr. liter av nevnte elektrolytt.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1. karakterisert ved at det halogen-erte p-benzokinon er kloranilsyre.