СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕКИСЛЫХ СОЛЕЙ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2000 года по МПК C25B1/00 

Изобретение относится к способам получения неорганических веществ электролизом, в частности к способам получения карбонатов металлов.

Известен способ получения углекислых солей металлов путем анодного растворения соответствующего металла при плотности тока 800 - 1200 А/м² в электролите, включающем карбонат при барботаже двуокиси углерода и аммиака через электролит [1].

Недостатком этого способа является то, что барботируемые через электролит двуокись углерода и аммиак загрязняются электролитом, в связи с чем необходима их очистка для повторного использования.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ получения углекислых солей металлов путем анодного растворения соответствующего металла в растворе электролита, насыщенного диоксидом углерода под давлением. Согласно этому способу, свинец, никель, цинк и другие металлы подвергают анодному растворению в водном растворе, насыщенном под давлением двуокиси углерода в 1,0 МПа при плотности тока 1000 - 1500 А/см² [2].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе для получения целевого продукта расходуется большое количество электрической энергии.

Задача предлагаемого способа - расширение области получения углекислых солей металлов.

Технический результат - повышение эффективности процесса за счет экономии электроэнергии, простота и доступность технологии использования процесса.

Указанный технический результат достигается тем, что электролиз водного раствора, насыщенного диоксидом углерода под давлением 0,9 - 1,0 МПа путем анодного растворения соответствующего металла, осуществляют в растворе хлорида натрия за счет замыкания электродов во внешней цепи.

Процесс осуществляется в автоклаве с двумя электродами, анодом служит растворимый металл (цинк, никель и др.), электролитом является раствор хлорида натрия, насыщенный диоксидом углерода под давлением 0,9 - 1,0 МПа, в качестве катода используется электроположительный металл - медь, серебро. Электроды соединяют между собой во внешней цепи через амперметр. Использование хлорида натрия способствует тому, что ионы хлора оказывают депассивирующее действие при анодном растворении металла и способствуют ускорению коррозионных процессов.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризукшийся признаками, тождественными существенным признакам заявленного изобретения.

Возможность осуществления способа подтверждается примерами.

Пример 1. Электролиз проводится в автоклаве с двумя закрепленными и изолированными на крышке электродами: цинк и медь. В автоклав помещен стеклянный стакан с 0,05 М раствором хлорида натрия. Раствор электролита насыщается двуокисью углерода под давлением 1,0 МПа.

При замыкании электродов через амперметр устанавливается плотность тока, равная 0,08 А/см². Выход по току карбоната цинка 95%.

Пример 2. Электролиз проводится аналогично примеру 1 с той разницей, что в качестве электродов используют цинк и серебро. Плотность тока 0,15 А/cм². Выход по току 96%.

При давлении двуокиси углерода выше 1,0 МПа сила проходящего через систему тока практически не изменяется.

При протекании внутреннего электролиза анодный материал растворяется, на катоде выделяется водород, в растворе образуется карбонат соответствующего металла.

Способ можно реализовать как в лабораторных, так и в промышленных масштабах.

Предлагаемый способ обладает рядом преимуществ:
- способ осуществляется за счет внутреннего электролиза, т.е. без наложения электрического поля;
- простота и доступность способа из-за отсутствия элементов для подачи тока;
- способ очень выгоден, так как дополнительно образуется ценное химическое соединение - водород под давлением.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- способ при его осуществлении предназначен для использования не только в промышленности, но и в лабораторных и полевых условиях;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов.

Библиографические данные
1. Авторское свидетельство СССР N 544715, кл. C 25 B 7/00, 1977.

2. Пат. N 2096527, кл. С 25 В 1/00 от 20.11.97. Опубл. в Бюл. N 32.

Изобретение используется для получения неорганических веществ. Для получения углекислых солей металлов осуществляют электролиз водного раствора, насыщенного диоксидом углерода под давлением 0,9 - 1,0 МПа, путем анодного растворения соответствующего металла. Процесс осуществляют в растворе хлорида натрия за счет замыкания электродов во внешней цепи. Обеспечены повышение эффективности процесса за счет экономии электроэнергии и простоты способа.

Способ получения углекислых солей металлов электролизом водного раствора, насыщенного диоксидом углерода под давлением 0,9 - 1,0 МПа, путем анодного растворения соответствующего металла, отличающийся тем, что процесс осуществляют в растворе хлорида натрия за счет замыкания электродов во внешней цепи.