Способ получения сернокислого окисного железа Советский патент 1990 года по МПК C25B1/00 C01G49/14 

Изобретение относится к технологии электрохимических производств.

Целью изобретения является повышение выхода по току сернокислого окисного железа.

Пример 1. Проводят электрохимическое окисление сернокислого раствора закисного железа, содержащего 200 г/л FeS04 и 200 г/л H2S04. Раствор перемешивают мешалкой с частотой 10 . 3 катодное пространство заливают 18%-ную серную кислоту. Анод - графит, площадь . Площадь мембраны 2,. Соотношение между площадью анода и мембраны 1:12. Катод - высоколегированная сталь, площадь . Объем раствора в анодной и катодной камере по 7 Температура поддерживается с помощью термостата, температура в электролизере . Объем выделившегося водорода определяют с помощью термостати- руемой газовой бюретки. Анализ раствора на содержание ионов двух- и

трехвалентного железа проводят по стандартным методикам. Плотность тока 3000 А/мг, напряжение на электролизере 1,6 В. Выход по току ионов железа (III) 95,8%, выход по току водорода 98,9%, Затраты электроэнергии 0,799 кВт-ч/кг железа (III),

Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1, данные сведены в таблицу.

Получение раствора окисного железа путем анодного окисления проводят при плотности тока не выше ЗСОО А/м , так как при превышении указанного предела значительная доля тока расходуется на выделение кислорода вследствие резкого смещения потенциала анода в положительную область.

Проведение процесса анодного окисления при плотностях тока ниже 1000 А/мг является нецелесообразным ввиду значительного увеличения времени процесса анодного окисления вследствие уменьшения выхода по току.

(Л

сп

СП СП

со

QD 00

Соотношение между площадью анода и мембраны 1:(6-12) позволяет значительно увеличить эффективность процесса анодного окисления вследствие снижения поляризационных эффектов на мембране и снижения доли участия ионов двух- и образующегося трехвалентного железа в процессах переноса через мембрану, При уменьшении отмечен- ного соотношения площади анода и мембраны снижается выход по току анодного процесса вследствие переноса двухвалентного железа через катионо- обменную мембрану ввиду отсутствия идеальной селективности мембран. Присутствие ионов железа (II) в катодном пространстве неблагоприятно сказывается на характеристиках катодного процесса. Повышается перенапряжение выделения водорода, разряжаясь на предельном токе ионы металлического железа образуют дендриты, что содержит в себе опасность возникновения короткого замыкания вследствие прорастания дендритов сквозь мембрану. Увеличение соотношения сверх отмеченного предела является нецелесообразным ввиду неоправданного увеличения размеров электролизера и усложнения конструк-

тивного оформления процесса электролиза.

Таким образом, проледение процесса электрохимического окисления раствора закисного сернокислого железа по предлагаемому способу позволяет увеличить выход по току на 2-3% и снизить расход электроэнергии на 50-60%.

Формула изобретения

Способ получения сернокислого окисного железа окислением раствора сернокислого закисного железа в анодном пространстве электролизера с ионо проницаемым сепаратором на графитовых или платиновых анодах при 50-80°С с подачей в катодное пространство электролизера серосодержащего соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта по току, в качестве ионопроницаемого се- паратора используют катионообменную .мембрану, в качестве серосодержащего ,соединения - серную кислоту с концентрацией 18-22% и процесс ведут при плотности тока 1000-3000 А/м2 и соотношении площади анода и катионообмен- ной мембраны 1:(6-12),

Изобретение относится к технологии электрохимических производств. С целью повышения выхода по току сернокислого окисного железа раствор сернокислого закисного железа окисляют в анодном пространстве электролизера с катионообменной мембраной на графитовых или платиновых анодах с подачей в катодное пространство серной кислоты к концентрацией 18 - 22% при температуре 50 - 80 °С, плотности тока 1000 - 3000 А/м² и соотношении площади анода и катионообменной мембраны 1 : (6 - 12). 1 табл.

Составитель Т.Гуменюк Редактор О.Головач Техред А.Кравчук

Заказ 540

Тираж 543

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Мо-ква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор О.Кравцова

Подписное