專利名稱：鎳電解微孔復(fù)合隔膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工產(chǎn)品制造業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種膜技術(shù)用于電解冶金的 鎳電解微孔復(fù)合隔膜，本發(fā)明還包括其制備方法。
背景技術(shù)：
在金屬鎳電解提取和電解精煉的生產(chǎn)實(shí)踐中，需要陰極隔膜分隔陰陽(yáng)極區(qū) 并控制物料遷移。經(jīng)過(guò)凈化的電解液不斷流入到陰極隔膜袋內(nèi)。陰極隔膜袋內(nèi)
的電解液液面需高于陽(yáng)極區(qū)的液面并保持一定的液位差50mm，以使陰極電解液 通過(guò)隔膜袋的濾過(guò)速度大于在電流作用下雜質(zhì)金屬離子從陽(yáng)極向陰極的遷移速 度，從而保證陰極室不增加雜質(zhì)。同時(shí)，隔膜各點(diǎn)的孔徑、孔隙率、透液速率 須保持一致，以使金屬鎳能均勻的沉積在陰極板上。這就要求電極隔膜袋具有 合適的孔徑、孔隙率和確定的透液速率。同時(shí)要求隔膜袋需具有良好的耐酸、 耐熱及抗氧化性能。
目前，國(guó)內(nèi)電解鎳生產(chǎn)企業(yè)主要采用工業(yè)濾布(滌綸濾布或滌棉濾布)制 作陰極隔膜袋，但此類工業(yè)濾布材質(zhì)的耐酸、耐熱性能較差，孔徑、孔隙率和 透液速率等性能難以滿足生產(chǎn)要求。而且一般使用壽命短，需頻繁更換。不僅 勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且影響生產(chǎn)效率。 實(shí)用新型內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效、節(jié)能、環(huán)保、耐用、物化性能穩(wěn)定的鎳電 解微孔復(fù)合隔膜及其制備方法，將工業(yè)濾布與膜技術(shù)相結(jié)合，采用工業(yè)濾布作 為基材，以相轉(zhuǎn)化法在工業(yè)濾布上復(fù)合微孔膜以制備鎳電解陰極隔膜。
本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的 一種鎳電解微孔復(fù)合隔膜，采用工業(yè)濾布作為基材，由下述各組分材料制 備而成
(1) 、第一組分聚合物，用于膜骨架材料聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯， 第一組分占鑄膜液的10%——20%;
(2) 、第二組分聚合物用于膜共混材料聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇，第 二組分聚合物占鑄膜液的3%——8%;
(3) 、溶劑能溶解第一組分的溶劑，溶劑占鑄膜液的40%——60%;
(4) 、非溶劑能與溶劑混溶的物質(zhì)，非溶劑占鑄膜液的20%——30%;
(5) 、添加劑聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、氯化鋰、硫酸鎳，添加劑 占鑄膜液的0%——4%。
本發(fā)明所用的工業(yè)濾布為滌747，滌5X5，滌120。
上述鎳電解微孔復(fù)合隔膜的制備方法按下述步驟進(jìn)行
(1) 、制備鑄膜液將溶劑、第一組分聚合物、第二組分聚合物、非溶劑、 添加劑按配比混合，加熱攪拌至完全溶解，靜置脫泡；
(2) 、成膜在環(huán)境溫度為15。C——30°C，環(huán)境濕度為30%——60%，鑄膜 液溫度為50°C——7(TC條件下，采用浸涂加輥壓的方式在工業(yè)濾布基材上成膜；
(3) 、蒸發(fā)在環(huán)境溫度為15°C——30°C，環(huán)境濕度為30%——60%條件下， 蒸發(fā)2——8分鐘；
(4) 、相轉(zhuǎn)化將由上述步驟(2)和(3)所得的膜浸入非溶劑浴中；
(5) 、熱處理將經(jīng)步驟(4)制得的膜在50°C——IO(TC熱水浴中熱處理 1分鐘——20分鐘，制成用于鎳電解精煉的陰極隔膜袋。
采用浸涂加輥壓方式成膜時(shí)，輥間距為0. 8——1. 2mm。 本發(fā)明的鎳電解微孔復(fù)合隔膜液面差保持較好，基本保持在30-48mm之間，
滿足生產(chǎn)需要；浸透能力較好，袋內(nèi)溶液成分保持較好的梯度；使用壽命達(dá)到
和超過(guò)半年；所生產(chǎn)的電解鎳外觀、化學(xué)質(zhì)量良好。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
一種鎳電解微孔復(fù)合隔膜，采用工業(yè)濾布滌747作為基材，制備而成
1、 制備鑄膜液將溶劑N， N-二甲基甲酰胺-40g、第一組分聚合物聚砜-10g、 第二組分聚醋酸乙烯酯-3g、非溶劑乙醇-30g、添加劑聚乙二醇-4g混合，加熱 攪拌至完全溶解，靜置脫泡；
2、 成膜在環(huán)境溫度為15°C，環(huán)境濕度為30%,鑄膜液溫度為5CTC條件下， 采用浸涂加輥壓的方式在工業(yè)濾布基材上成膜，輥間距為0. 8mm;
3、 蒸發(fā)在環(huán)境溫度為15'C，環(huán)境濕度為30%條件下，蒸發(fā)8分鐘；4、 相轉(zhuǎn)化將由上述步驟2和3所得的膜浸入非溶劑浴中；
5、 熱處理將經(jīng)步驟4制得的膜在50'C熱水浴中熱處理20分鐘，制成用
于鎳電解精煉的陰極隔膜袋。
實(shí)施例2
一種鎳電解微孔復(fù)合隔膜，采用工業(yè)濾布滌5X5作為基材，制備而成
1、 制備鑄膜液將溶劑N， N-二甲基乙酰胺-60g、第一組分聚合物聚偏氟 乙烯-20g、第二組分聚合物聚醋酸乙烯酯-8g、非溶劑甲醇-20g混合，加熱攪拌 至完全溶解，靜置脫泡；
2、 成膜在環(huán)境溫度為3(TC，環(huán)境濕度為60%，鑄膜液溫度為7(TC條件下， 采用浸涂加輥壓的方式在工業(yè)濾布基材上成膜，輥間距為L(zhǎng)2mm;
3、 蒸發(fā)在環(huán)境溫度為3(TC，環(huán)境濕度為60%條件下，蒸發(fā)2分鐘；
4、 相轉(zhuǎn)化將由上述步驟2和3所得的膜浸入非溶劑浴中；
5、 熱處理將經(jīng)步驟4制得的膜在10(TC熱水浴中熱處理1分鐘，制成用
于鎳電解精煉的陰極隔膜袋。
實(shí)施例3
一種鎳電解微孔復(fù)合隔膜，采用工業(yè)濾布滌120作為基材，制備而成
1、 制備鑄膜液將溶劑N， N-二甲基乙酰胺-50g、第一組分聚合物聚氯乙 烯-15g、第二組分聚合物聚乙烯醇-5g、非溶劑異丙醇-25g、添加劑氯化鋰-lg 混合，加熱攪拌至完全溶解，靜置脫泡；
2、 成膜在環(huán)境溫度為20'C，環(huán)境濕度為50%，鑄膜液溫度為6(TC條件下， 采用浸涂加輥壓的方式在工業(yè)濾布基材上成膜，輥間距為l.Omm;
3、 蒸發(fā)在環(huán)境溫度為25'C，環(huán)境濕度為45%條件下，蒸發(fā)5分鐘；
4、 相轉(zhuǎn)化將由上述步驟2和3所得的膜浸入非溶劑浴中；
5、 熱處理將經(jīng)步驟4制得的膜在8(TC下處理IO分鐘，制成用于鎳電解 精煉的陰極隔膜袋。
權(quán)利要求
1、一種鎳電解微孔復(fù)合隔膜，采用工業(yè)濾布作為基材，由下述各組分材料制備而成(a)、第一組分聚合物，用于膜骨架材料聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯，第一組分占鑄膜液的10％-20％；(b)、第二組分聚合物用于膜共混材料聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇，第二組分聚合物占鑄膜液的3％-8％；(c)、溶劑能溶解第一組分的溶劑，溶劑占鑄膜液的40％-60％；(d)、非溶劑能與溶劑混溶的物質(zhì)，非溶劑占鑄膜液的20％-30％；(e)、添加劑聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、氯化鋰、硫酸鎳，添加劑占鑄膜液的0％-4％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鎳電解微孔復(fù)合隔膜，其特征在于所述的工業(yè)濾 布為滌747，滌5X5，滌120。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳電解微孔復(fù)合隔膜，其特征在于所述的溶劑為 N， N-二甲基甲酰胺和N， N-二甲基乙酰胺。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鎳電解微孔復(fù)合隔膜，其特征在于所述的非溶劑 為乙醇、甲醇、異丙醇、二甲基亞砜。
5、 一種制備如權(quán)利要求1所述的鎳電解微孔復(fù)合隔膜的方法，按下述步驟 進(jìn)行(a) 、制備鑄膜液將溶劑、第一組分聚合物、第二組分聚合物、非溶劑、 添加劑按配比混合，加熱攪拌至完全溶解，靜置脫泡；(b) 、成膜在環(huán)境溫度為15。C——30°C，環(huán)境濕度為30%——60%，鑄膜 液溫度為50°C——70'C條件下，采用浸涂加輥壓的方式在工業(yè)濾布基材上成膜；(c) 、蒸發(fā)在環(huán)境溫度為15°C——30°C，環(huán)境濕度為30%——60%條件下， 蒸發(fā)2——8分鐘；(d) 、相轉(zhuǎn)化將由上述步驟(b)和(c)所得的膜浸入非溶劑浴中；(e) 、熱處理將經(jīng)步驟(d)制得的膜在50°C——IO(TC熱水浴中熱處理 1分鐘——20分鐘，制成用于鎳電解精煉的陰極隔膜袋。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備鎳電解微孔復(fù)合隔膜的方法，其特征在于所 述的采用浸涂加輥壓方式成膜時(shí)，輥間距為0. 8——1. 2ram。
全文摘要
一種鎳電解微孔復(fù)合隔膜，采用工業(yè)濾布作為基材，由第一組分聚合物聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯，占10％—20％；第二組分聚合物聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇，占3％—8％；溶劑能溶解第一組分的溶劑，占鑄膜液的40％—60％；非溶劑能與溶劑混溶的物質(zhì)，占鑄膜液的20％—30％；添加劑聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、氯化鋰、硫酸鎳，占0％—4％，經(jīng)制備鑄膜液；成膜；蒸發(fā)；相轉(zhuǎn)化；熱處理等步驟制備而成。本發(fā)明液面差保持較好，基本保持在30-48mm之間，滿足生產(chǎn)需要；浸透能力較好，袋內(nèi)溶液成分保持較好的梯度；使用壽命達(dá)到和超過(guò)半年；所生產(chǎn)的電解鎳外觀、化學(xué)質(zhì)量良好。
文檔編號(hào)C25C1/08GK101104943SQ20071001848
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者安興才, 王應(yīng)平, 瑜 蒲 申請(qǐng)人:甘肅省膜科學(xué)技術(shù)研究院