Способ электрохимического восстановления соединений шестивалентного хрома Советский патент 1977 года по МПК C02F1/46 C01G37/00 C02F1/46 C02F101/22 

го жепеаа в конценграшш 2,0«20 г/ri и при пгаотности тока 1-10 а/дм .

Ропь ионов трехвапентного жепеаа аакпючаегся в том, что они препятствуют протеканию обратной реакции анодного Ькиспения трехвапентного хрома до шести валентного. В присутствии ионов трех валентного железа прешмущесгвенной анод- ной реакцией становится реакция эпектр химического выдепения киспорода.

Кроме TorOi ионы трехвапентного жвпе за катапиаируют реакцию эпектрохимическ го восстановпений шестивапентного хрома на катоде.

При осуществпении предпагаемого спо-соба достигается полное восстановпение шестнвапентного хрома при выходе па току трехвалентного хрома, близком к 1ОО%. При этом ионы трехвапентного л елеэа не расходуются.

Дня осуществпег1ия предпагаемого способа достаточно присутствие в очищаемом растворе небольшого количества ионов трехвалентного жепеэа. В большинстве случаев достаточна концентрация трехвалентного железа, в растворе 0,5-20 г/л

По окончании процесса восстановпепия шестивалептного хрома трехвалентное железо может быть выделено из раствора известным способом оса кдения в виде гидроокиси и повторно использовано дпя электрохимической очистки следующей Ьорции хромсодержащего раствора.

Таким образом, расход трехвапентного железа может быть полностью исключен.

Предлагаемый способ можно осущесгвлять при плотностях катодного токр вгишть до 30 а/дм ,однако с экономической точки зрения целесообразно вести процесс при .плотностях гока 1-10 а/дм .

В качестве анодов можно испопьзовать, fiaTfpHMeps свинец, сплавы свинца с оловом и сурьмоЙ8 ферросилиций и т. д,, Б качестве катодов Jifeiieaos никель, медь, свинеци др.

Предлагаемый способ можно исподьаовать дгш электрохимического восстановления шестивапентного хрома в растворах с любой концентрацией последнего. Чем выше концентрация шестивалентного хрома в очищаемом растворе, тем больший экономический эффект достигается от применения предлагаемого способа.

Пример. Проводят электролиз расгвора с начнэтьной -концентрацией шеотивалентного хрома 40 г/л и концентрацией ионов трехвалентного железа в растворе 12 г/л Электролиз ведут в беадиафрагманном электролпаере с анодами, изготовленными иа сппава свинца с сурьмой и оловом, и катодами иа никеля при плотности тока 2 а/дм .

После 7-ми час электролиза весь шестивалентный хром полностью восстановился до трехвалентного состояния Выхоо по току составляет 99,2%.

При проведении электролиза раствора uiecTHjaarieHTHoro хрома (40 г/л) без добавления ионов трехвалентного железа по иавестно Гу способу в том же режиме после 10-ти час работы электролизера концентрация шестивапентного хрома в растворе снизилась до 0,66 г/л и при дальнейшем проведении процесса практически не сншкалась. Полного восстановления шестивалентного хрома достичь не удалось,

В таблице представлен выход по току трехвапентного хрома в течение электролиза.

Способ электрохимического восстановления хрома (У)

Иавестпый

1ОО%

Предлагаемый

100%

88,4% 86,2% 84,2;

68,8% 49,2%

После семи ,

Шо

10О% 99,2 часов 1У1 полностью восстановилсяВыход по току трехвалентного хрома после работы электролизера .в течение, час

Как видно из табпиньг, предпагаемый способ позвопяег достичь поаного воостййовпения шестнвапенгного хрома при выходе по гоку трехвапентного хрома, бпизком-к 100%, на протяжении всего процесса восстановпения хрома (У1).

Испопьзование предпагаемого способа эпектрохимического восстановления сое динений шестивапентного хрома обеспечивает достижение попной очистки растворов от шестивапентнрго хрома в проогой и дешевой аппаратуре (безднафрагмен- ный электролизер с анодами из свинца или его сппавов); осуществление процесса восстановпения шестивапентного хрома при максимальных, близких к 1ОО, выходах по току трехвапентного хрома,

Зксппуатационные затраты на осушестйпение разработанного электрохимического способа восстановления шестиваценгного хрома в 3-8 раз меньше по сравнению с SKcnnyaTauHOHHHNrH затратами на осуществпение общепринятых реагентных способов с применением в качестве восстановитепя сульфита натрия, железного купороса и т. д.

Формула изобретения

Способ эпектрох 1мического восстаЕювления соединений шестивалентного хрома в растворах до трехвалентного путем эпекгролиза при постоянном токе в бездиафрагNjeHHOM электролизере с нерастворимыми анодами, например, из свинца ипи его сппавов, отличающийся тем, что, с цепью достижения полного восстановпения шестивапенгного хрома и повышения выхода по току трехвалентного хрома, электролиз ведут в присутствии ионов трехвапентного железа в конценфации 2;0-20 г/п и прп ппогносги тока 1-1Оа/дм

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Спб Тидроэлектрометаплургия хрома, изд. АНГруа ССР, 1959 г., стр. 9.