Способ получения бихромата натрия или хромовой кислоты Советский патент 1992 года по МПК C25B1/00 

Изобретение относится к технологии получения хромата и хромовой кислоты, в частности к способу электролитического получения бихромата щелочного металла или хромовой кислоты.

Известен способ получения бихромата щелочного металла или хромовой кислоты путем мембранного электролиза раствора моно- или бихромата щелочного металла при 15-95°С и при плотности тока до 155 А/дм2, причем используют анод из титана с покрытием из благородного металла.

Покрытие этих анодов наносят путем вжигания. т.е. после нанесения раствора соединений благородных металлов на предварительно очищенный анод осуществляют сушку с последующей термообработкой однако, в тех случаях, когда электролиз проводят при температуре свыше 60°С и при

плотности тока на аноде, равной 2-5 кА/м , срок службы таких анодов не превышает 50 дней. При таком сроке службы невозможно экономичное получение бихромата щелочного металла и хромовой кислоты в промышленных масштабах.

Цель изобретения - повышение производительности процессов за счет обеспечения стабильного напряжения на электролизере.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения бихроматэ щелочного металла или хромовой кислоты путем электролиза раствора моно- или бихромата щелочного металла при повышенной температуре с использованием анода из титана с покрытием на основе б/ агородного металла и последующего выделения соответственно целевого продукта

VJ

О

д

Ю

СО

кристаллизацией, электролиз осуществляют при 70-85°С и при плотности тока 2-5 кА/м2 до степени конверсии моно- или бихромата, равной соответственно 100% и 55-70% с использованием анода с покрытием на основе благородного металла, нанесенным из расплава.

Особенно предпочтительно используют аноды с покрытием, содержащим платину или иридий или их соединения или сплав, нанесенный из .расплава соответственных элементов. Сплав может содержать также соединений платины и иридия, в частности их окислы. Покрытие на основе благородного металла предпочтительно имеет минимальную толщину 2 мкм. Максимальная толщина покрытия 40 мкм.

В предлагаемом способе упомянутые аноды имеют срок службы по меньшей мере 150 дней без какого-нибудь существенного изменения первоначального напряжения электролитической ячейки. Таким образом, применение этих анодов позволяет особенно экономичное производство бихромата щелочного металла и хромовой кислоты, отпадает необходимость в частой замене анодов, ведущей к простою установки. Кроме того, удельная потребность в энергии электролиза неизменно низка.

Предлагаемый способ поясняется следующими примерами,

Используемые в примерах электролизеры состоят из анодных камер из чистого титана и катодных камер из нержавеющей стали. В качестве мембран используют ка- тионообменные мембраны Нэфион 324 фирмы Дю Понт. Аноды снабжены описанными в примерах злектрокаталитическими покрытиями. Расстояние между электродами и мембраной во всех примерах равно 1.5 мм. В анодные камеры вводят раствор бихромата натрия разной концентрации. В катодные камеры подают воду с такой скоростью, что из электролитической ячейки выходит 20%-ный натровый щелок. Температура электролиза во всех примерах равна 80°С, а плотность тока 3 кА/м2 проецированной передней поверхности анодов и катодов.

Пример 1 (предлагаемый) Для электролиза используют анод из титана с передней проецированной поверхностью длиной 11,4 см и шириной 6,7 см. с нанесенным из расплава платиновым покрытием толщиной 2,5 мкм. С помощью этого анода содержащий 800 г/л бихромата натрия в виде дигидрата раствор превращают в содержащий хромовую кислоту раствор Скорость ввода раствора бихромата натрия

выбирают так, что достигают степени конверсии 60%.

В течение опыта продолжительностью 150 дней напряжения электролитической

5 ячейки повышается лишь несущественно с 4,9 до 5,0 В.

Пример 2 (сравнительный). Для электролиза используют анод из титана с передней обращенной к мембране, проеци10 рованной поверхностью длиной 11,4 см и шириной 6,7 см с нанесенным путем осаждения из раствора платиновым покрытием толщиной 2,5 мкм.

С помощью этого анода в описанном

15 электролизере содержащий 800 г/л бихромата натрия в виде дигидрата раствор превращают в содержащий хромовую кислоту раствор. Скорость ввода раствора бихромата натрия выбирают так. что достигают сте0 пени конверсии 60%. В течение опыта продолжительностью 5 дней напряжение электролитической ячейки повышается с 5 до 8,5 В. вследствие чего приходится заменять анод

5ПримерЗ (сравнительный). Для

электролиза используют1 анод из титана с передней проецированной поверхностью длиной 11,4 см и шириной 6.7 см с нанесенным путем вжигания платиновым покрыти0 ем толщиной 2.5 мкм.

С помощью этого анода путем электролиза превращают содержащий 800 г/л бихромата натрия в виде дигидрата раствор в содержащий хромовую кислоту раствор.

5 Скорость ввода раствора бихромата натрия выбирают так. что достигают степени конверсии 60%.

В течение опыта продолжительностью 18 дней напряжение электролитической

0 ячейки повышается с 4,7 до 7,8 В, вследствие чего приходится заменять анод.

Пример 4 (предлагаемый). Повторяют пример 1 с той разницей, что электролизу подвергают содержащий 600 г/л монох ро5 мата натрия раствор. При этом скорость ввода раствора монохромата натрия выбирают так. что монохромат полностью переводится в бихромат натрия.

В течение опыта продолжительностью 50 100 дней напряжение электролитической ячейки повышается лишь несущественно с 4.7 до 4,9 В.

Получаемый в примерах 1-4 продукт можно выделять из. соответствующего рас5 твора известными приемами, т .е. упариванием и последующей кристаллизацией.

Пример 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что используют анод из титана, имеющий покрытие из иридия толщиной 8 мкм. нанесенное осуждением из расплава.

В течение 150 дней напряжение на электролизере является постоянным и составляет 3,8 В.

Пример 6 Повторяют пример 1 с той разницей, что используют анод из титана, имеющий нанесенное осаждением из рас- плава покрытие, выполненное из основного платинового слоя толщиной 1,5 мк и нанесенного на него иридиевого слоя толщиной 6,8 мк. В течение 150 дней напряжение на электролизе является постоянным и составляет 3.8 В.

Пример 7. Повторяют пример 1 с той разницей, что электролиз осуществляют в условиях, указанных в следующей таблице

В течение 150 дней напряжение на электролизе повышается максимально на 0,1- 0,2 В. В таблице также указано напряжение по окончании соответствующего опыта.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет вести процесс при стабильном напряжении.

Формула изобретения

Способ получения бихромата натрия или хромовой кислоты, включающий электролиз соответственно раствора монохромата или бихромата натрия при повышенной температуре с использованием анода или титана с электрокаталитическим покрытием из благородного металла, а выделение целевого продукта кристаллизацией, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет обеспечения стабильного напряжения на электролизере, электролиз ведут при температуре 70-85°С и плотности тока 2- 5 кА/м до степени конверсии монохромата и бихромата натрия соответственно 100% и 55-70% и используют анод из титана, электрокаталитическое покрытие которого нанесено осаждением из расплава.

Изобретение относится к технологии получения хрома и позволяет повысить производительность производства бихромата щелочного металла или хромовой кислоты Объектом изобретения является способ получения бихромата щелочного металла или хромовой кислоты путем электролиза раствора моно- или бихромата щелочного металла при повышенной температуре с использованием анода из клапанного металла с покрытием на основе благородного металла и последующим выделением соответственно целевого продукта кристаллизацией, который заключается в том, что электролиз осуществляют при 70-85°С и при плотности тока 2-5 кА/м до степени конверсии моно- и бихромата, равной соответственно 100 и 55-70%. с использованием анода с покрытием на основе благородного металла, нанесенного путем гальванизации из расплава. 1 табл. со С