Электролитический способ получения металлического цинка Советский патент 1957 года по МПК C25C1/16 C25C5/00 

Электролитический способ получения .металлического цинка из раствора сернокислого цинка с применением в качестве анода цинковой амальгамы известен.

Отличительной особен}юстью предлагаемого способа является добавление к электролиту сернокислого цинка уксуснокислого натрия и уксусной кислоты. Такое осуидествление способа повышает дисперсность и чистоту осаждаемого цинка в виде губки.

Получение цинковой губки проводится в стеклянном сосуде, в котором находится электролит, состоящий из сернокислого цинка с концентрацией, равной приблизительно около 1,75 н, уксуснокислого натрия с концентрацией око.ю 1 н и свободной уксусной кислоты около 1,3 н. На дно сосуда (электролизера) помещают насыщенную цинковую амальгаму, служащую в дальнейшем анодом. В качестве катода применяют опущенную в рзствор нлотную алюминиевую пластинку с хорошо отшлифованной новер.хнсстью. Напряжение на ванне составляет от 6 до 7 в. Катодна5Т

плотность тока (считая на размер взятой п.частинки) составляет око.10 100 а/дм. Температура электролита колеб.тется в пределах от 45 до 50°. Во время электролиза включается механическая мешалка.

В собранной таким образом электролитической ячейке протекают два процесса:

а)Электролитическое растворение цинка из цинковой амальгамы на аноде, что равноси.пьно процессу рафинирования взятого в амальгаме исходного цинка.

б)Электролитическое выделение химически чистого металлического цинка на катоде в форме высокодисперсного отложения.

Сильная «забуферированность электролита бо.тьшим количеством ацетатов в смеси с избытком уксусной кислоты имеет целью иредотвратить переход целого ряда металлов (Fe, Ni, Со, Сг и др.) из амальга.мы в катодн,ый осадок и способствовать получению на катоде дисперсного металлического цинка. i

Нормальные потенциалы железа, кобальта, никеля и хрома в больщей степени электроположительны

по сравнению с нормальным потенциалом -цинка. Величины нормальных потенциалов этих металлов составляют: для никеля-0,23; .для :Кобальта-0,27; для железа-0,44; для хрома-0,52 и для цинка- 0,76 в. Казалось бы, что при электролитическом (анодном) растворенин смеси амальгам всех этих перечисленных металлов первым в раствор должен был бы количественно переходить цинк. Однако на практике получается другое. Вследствие большой метастабильности амальгам первых четырех металлов возникает возможность перехода в раствор наряду с цинком также железа, кобальта, никеля, хрома и аналогичных других металлов. Перешедшие в электролит ионы этих металлов будут в дальнейшем разряжаться па катоде совместно с цинком. Для предотвращеиня такого нежелательного явления в раствор прибавляют достаточное количество ацетатов, с которыми данные металлы склонны образовывать различные комплексные соединения.

Таким образом, в процессе анодпого растворения амальгамированного цинка в сильно ацетатном растворе происходит полное отделение от него всевозможных металлических примесей: более б тагородных металлов, остаюш,ихся в амальгаме, и:.менее благородных, накапливающихся в уксуснокислом растворе.

Одновременно с этим в процессе электролиза на катоде выделяется чистый металлический цинк в форме высокодпсперсной кристаллической губки, отложению которой весьма способствует данная органическая добавка к электролиту- избыток уксусной кислоты.

В самом начале электролиза па поверхности катода появляются жесткие бугорки цинковых дендритов, на которых в дальнейшем нарастают густые разветвления тонкой блестяш,ей металлической губки.

Предмет изобретения

Электролитический способ получения металлического цинка из растворов сернокислого цинка с применением в качестве анода цинковой амальгамы, отличающийс я тем, что, с целью повышения дисперсности и чистоты осаждаемого цинка в виде губки, к электролиту сернокислого цинка добавляют уксуснокислый натрий и уксусную кислоту.