РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ РЕЦИКЛИНГА ОТРАБОТАННОГО РАСТВОРА ХИМИЧЕСКОГО НИКЕЛИРОВАНИЯ
Authors: Н.Е. СУКСИН , М.А. ШУМИЛОВА , А.И. ЧУКАВИН 
Published: November 2024

В настоящее время благодаря ряду преимуществ процесс химического никелирования является одним из наиболее востребованных методов нанесения гальванических покрытий. Однако в процессе производства образуется значительный объем отработанных растворов химического никелирования, которые создают угрозу загрязнения окружающей среды. Для решения данной проблемы была изучена возможность регенерации отработанного раствора химического никелирования одного из промышленных предприятий Удмуртии реагентным методом. В качестве осадителя ионов никеля был выбран карбонат натрия, количество которого определяли по кривым потенциометрического титрования; наиболее полное осаждение ионов никеля происходит при рН 10. Методом ИК-спектроскопии установлено, что в результате взаимодействия отработанного электролита с осадителем образуется гидроксосоли никеля. Результаты термогравиметрического и дифференциально-термического анализа осадка показали три эндотермических эффекта: при температуре до 100 °С - соответствует процессу дегидратации; при 280±10 °С - обусловлен удалением части хемосорбированной воды и карбонатов; при 420 °С - вызван окончательным удалением воды. В результате термообработки осадка гидроксокарбоната получен черный мелкодисперсный порошок оксида никеля(II), ИК-спектр которого обладает набором полос, характерных для этого соединения. Предложены два варианта технологической схемы регенерации отработанных электролитов для приготовления исходных рабочих растворов химического никелирования из гидроксокарбоната и оксида никеля(II). Качество полученных растворов проверяли нанесением никелевого покрытия на латунные изделия, толщину которого измеряли методом сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что наиболее качественное покрытие получается при использовании электролита, приготовленного из гидроксокарбоната никеля.
Currently, the chemical nickel plating process is one of the most popular electroplating methods compared to others due to a number of advantages. However, the production process generates a significant amount of spent chemical nickel plating solutions, which poses a threat of environmental pollution. To solve this problem, the possibility of regenerating the spent solution of chemical nickel plating from one of the industrial enterprises of Udmurtia by the reagent method was studied. Sodium carbonate was chosen as the precipitant for nickel ions, the amount of which was determined from potentiometric titration curves; the most complete precipitation of nickel ions occurs at pH 10. It has been established by IR spectroscopy that nickel hydroxide salts are formed as a result of the interaction of the spent electrolyte with the precipitant. The results of thermogravimetric and differential thermal analysis of the precipitate showed three endothermic effects: at temperatures up to 100 °C, it corresponds to dehydration; at 280±10 °C - to the removal of a part of chemisorbed water and carbonates; at 420 °C - to the final removal of water. As a result of heat treatment of the hydroxocarbonate precipitate, a black fine powder of nickel(II) oxide is obtained, the IR spectrum of which has a set of bands characteristic of this compound. Two variants of the technological scheme for the regeneration of spent electrolytes for the preparation of initial working solutions for chemical nickel plating from nickel(II) hydroxocarbonate and nickel oxide are proposed. The quality of the obtained solutions was checked by applying a nickel coating on brass products. The thickness of the coating was measured by scanning electron microscopy. It has been established that the highest quality coating is obtained using an electrolyte prepared from nickel hydroxocarbonate.