В промышленности неорганических веществ сравнительно часто встречаются случаи, где для приготовления тех или других растворимых или нерастворимых соединений металлов исходным материалом служат тяжелые металлы, подвергаемые растворению. Так, например, большая часть соединений свинца серебра, меди и др. готовится путем растворения металлов в крепких, действующих одновременно в качестве окислителя, или других соответствующих веществах при содействии кислорода воздуха, с последующей переработкой получающихся растворЬв в требуемые соединения.
В связи с неудобствами и дороговизной такого рода работы неоднократно возникали способы непосредственного электролитического получения требуемых малорастворимых соединений. Например, известны способы для электролитического приготовления белил, хромовокислых соединений свинца и др. Однако, эти способы не нашли себе широкого применения вследствие тех трудностей и осложнений, которые возникают при массовом
208.
практическом применении их в технике.
Главными из этих трудностей являются неизбежное даже при применении диафрагм проникновение и обратное высажи зание на катоде ионов металла, образовавшихся на аноде, или, наоборот, проникновение в анодное пространство анионов и особенно ионов гидроксила и образование на аноде нерастворимых соединений, дающих значительное переходное сопротивление и затрудняющих электролиз.
Предлагаемый способ должен дать возможность производить анодное растворение металлов с получением их растворимых солей или малорастворимых соединений без обратного высаживания металла на катоде, и заключается в следующем.
Получение тех или иных соединений, в частности, солей металлов при пссредстве анодного растворения металла может быть произведено путем высаживания из анодного раствора, вне электролиза, или непосредственно требующегося малорастворимого соединения его, или
же с начала его малорастворимой окиси или гидрата окиси, с последующим переводом ее в любое нерастворимое или растворимое соединение. При таком ве.дении операций требуется накопление я анодном растворе количества ионов данного металла, достаточного для производства операций высаживания (и не требуется доведения анодного раствора до насыщения) и открывается возможность вести электролиз с проточным электролитом, не допускающим проникновения ионов данного металла в катодное пространство и высаживания их на катоде.
С другой стороны для достижения правильного количественного растворения металла на аноде, кроме наличия обычных благоприятных условий, как-то: требуемых плотноститока, температуры,- необходимо предотвратить еще проникновение конов гидроксила из катодного пространства в анодное, вызывающих загрязнение поверхности анода и отсюда переходное сопротивление и увеличение напряжения.
Двух этих условий предполагается достигнуть в описываемом способе получением соединений металлов следующим образом. Электролитный раствор, служащий основным переносчиком тока и содержащий достаточную для хорошей проводимости концентрацию соответствующего электролита, преимущественно натровой, калиевой и т. п. соли с анином, образующим с данным растворяемым на аноде металлом по возможности легко растворимую соль, свободный от ионов этого металла и от ионов гидроксила, поступает с определенной регулируемой скоростью в междиафрагменную камеру. Последняя образуется двумя параллельными диафрагмами, разделяющими собой анодное и катодное пространство А к К.
Из этой междиафрагменной камеры циркулирующий раствор просачивается сквозь анодную и катодную диафрагмы (с соответствующими скоростями) в анодное и катодное пространство, где в нем, в зависимости от плотности тока и скорости движения его, накопляются соответствующие концентрации ионов растворяемого металла в анодном пространстве и ионов гидроксила в катодном простран.стве. Через отверстия, например, на дне
электролизера, эти два раздельные раствора анолит и католит спускаются из электролизера с определенными скоростями. Последние соответствуют в сумме скорости поступления электролитного раствора в междиафрагменную камеру и регулируются между собой посредством высоты сливных отверстий сифонов, соединенных со спускными отверстиями. Скорости циркуляции регулируются так, чтобы линейная скорость движения электролитного раствора сквозь поры диафрагм соответствовала скорости передвижения при данной температуре ионов растворяемого на аноде, металла и, с другой стороны, ионов гидроксила и, таким образом, предотвращала попадание как одних, так и других в междиафрагменную камеру, и, следовательно, их взаимное проникновение в катодное и анодное пространство.
В то же время целесообразно, чтобы скорость циркуляции раствора была по возможности мала в целях накопления наибольших концентраций ионов металла и ионов гидроксила.
Дальнейшее направление работы может быть, как указано, различным, а именно возможно отдельное и непосредственное использование анодного раствора для получения из него желаемой соли растворяемого металла и точно также отдельное и непосредственное использование накопившейся в католите щелочи. С другой стороны, в большинстве случаев более целесообразным является следующий порядок работы: анолитный и католитный растворы вне электролизера сливаются вместе и таким образом полученная на катоде щелочь используется для высажиния растворенного на аноде металла в виде гидрата окиси или окиси, как, например, меди, свинца, серебра и пр.
Полученная таким образом окись металла, отфильтрованная от электролитного раствора и промытая, переводится посредством обработки соответствующими кислотами и прочими реагентами в соответствующие соли. Оставшийся же электролитный раствор, освобожденный от ионов металла и от ионов гидроксила, возвращается вновь на циркуляцию.
По предлагаемому способу представляется также возможным переводить в соответствующие соединения посредством анодного растворения не только чистые металлы, но и сплавы их с посдедующим разделением компонентов в виде соответствующих соединений или непосредственно из анодного раствора, или же посредством обработки выделившегося при смешении анодного и катодного раствора смеси окисей.
Предмет изобретения.
1, Способ получения солей и других соединений из анодно-растворимых металлов, отличающийся тем, что раствор электролита, содержащего анион, дающий с соответствующим металлом легко растворимые соединения, и катион, не выч;аживающийся электролитически из водных растворов, циркулирует через анодное и катодное пространство, поступая в междиафрагменную камеру, образуемую двумя параллельно или концентрически расположенными диафрагмами и разделяющую электродные пространства, и, просачиваясь сквозь диафрагмы, выпускается раздельно из анодного пространства, совместно с растворимыми в нем ионами анодного металла, и из катодного пространства с ионами гидроксила, и далее оба эти раствора используются или каждый отдельно, или же посредством ик взаимодействия с выделением нерастворимой Окиси или гидрата окиси металла, которая и переводится в желаемое соединение, электролитный же раствор, освобожденный таким образом от ионов гидроксила, возвращается вновь в междиафрагменную камеру для дальнейшей циркуляции.
2. Применение указанного в п. 1 способа к переработке сплавов металлов, отличающееся тем, что получаемый при анодном растворении по п. 1 смешанный анодный раствор или разделяется, как таковой, например, посредством высаживания металлов раздельно, или же смешением с катодным раствором переводится в смесь окисей металлов, разделяемых, как таковые.
