Способ электролитической регенерации шестивалентного хрома Советский патент 1977 года по МПК C25B1/00 C01G37/00 

Изобретение относится к технологии электролитической регенерации соединений хрома (VI) из хромсульфатных отходов, применяемых в качестве окислителя в различных отраслях произволства и, в частности, в органическом синтезе при окислительной отбелке моитанвоска.

Известен способ регенерации шестивалентного хрома (хромовой кислоты) из хромсодержащих промывных вод обменным поглощением хрома (VI) сильноосновным анионитом: с последующим извлечением в виде раствора бихромата натрия щелочью и переводом в раствор хромовой киолоты при ионном обмене с соответствующим катионитом (ij .

Известен также способ электролитического окисления хромсульфатных растворов в диафрагменном электролизере с предварительной проработкой их в катодном отделении для понижения кислотнооти и последующим окислением на свинцовом аноде с получением растворо соответствующих соединений хрома (VI ) и серной киолоты 2 .

Однако такой способ регенерации предусматривает использование лишь анодной реакции окисления хрома (III) в хром ( VI) , катодный процесс полез;но не используется. Более того, при наличии в хромсульфатных отходах непрореагировавших соединениа хрома (VI) предварительная катодная обработка приводит к снижению эффективности способа в целом, так как в процессе ее хром (VI) отхода восстанавливается в хром (1П) , частично на катоде также образуется хром (Ц ).

С целью устранения указанного недостатка, т.е.,с целью одновременного получения основного сульфата хрома, в предлагаемом способе электрической регенерации хрома (VI ) из хромсульфатных отходов производства электролиз в ведут при одновременной и непрерывной подаче и выводе регенерируемых отходов в катодное и анодное отделение электролизера, протека гии католита через диафрагму в анодное отделение со-. скоростью 0,003-0,004 л/дм час, при применении свинцового анода и катода из стали ЭИ-943, при плотности тока на катоде , предпочтительно 5 А/дм, температуре 5б-70°С и барботаже воздуха через католит в объеме

0,2 обрабатываемого раствора. При этом, благодаря применению като- да с низким перенапряжением выделения

водорода и окислению частично образуюг; «егося при электролизе в католите, (П) кислородом воздуха, предотвращается .осаждение .электролитического хрома на катоде и одновременно получается раствор основного сульфата хрома. Регенерированный padTBOp хрома (VI) и серной кислоты выводится из анодного отделения, а раствор основного суль.фата хрома из катодного отделения электролизера. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что электролиз ведут при одновременной и непрерывной подаче и выводе регенерируемых отходов в катодное и анодное -отделения, протекании католита через диафрагму со скоростью 0,003-0,004 , со стальным катодом при катодной плотности тока 3-7 А/дм, температуре 50-70.С и . барботаже воздуха через катодное отделение электролизера. . : Способ обеспечивает получение концентрированного рЪгенерироваййЬго раствора хрома ( ) с большим, чем в отходе, содержанием серной кислоты, со степенью окисления хрома 85-90% и выходом по току реакции окисления хрома 70-85%, и концентрированного раствора основного сульфата хрома с основностью 30-35%, П р им ер. Электролизу подвергают хромсульфатные растворы отхода ( окислительной отбелки монтан-воска. Переработку осуществляют в диафрагменном электролизере с четырьмя последовательно соединенными по электролиту v анодными ячейками при плотности тока на катодах и анодах 5 А/дм и темпера туре 60 С. В катодное отделение и крайнюю яче ку анодного отделения подают растворы с содержанием 85 г/л Стг общего, в том числе 10 г/л Cv (Vl) и 105 г/л HjSOi свободной. В электролизере при перепаде уровней 1, поддерживают про текание католита через диафрагму со скоростью 0,003 , . На свинцовых анодах (щ) отхода последовательно окисляется в Сг (VI) до молярного отношения Сг-(Ш); Сг об щего, равного 88%, с выходом по току 85%. Концентрация свободной гфи этом -повышается до 500 г/л. Регенерированный раствор является конечным продуктом и вытекает из последней ячейки анодного отделения. Катодная обработка -отхода проводится на катодах из стали ЭИ-943 при одновременном непрерывном барботаже воздуха через толщу католита. При этом Сг (VI) отхода восстанавливается электролитически до Сг(Ш) . Образу одийся параллельно Сг ( Ц ) окисляется кислородом воздуха в Сг (Щ).Подача воздуха производятся из расчета обрабатываемого -католита. Получающийся раствор основного сульфата хрома содержит 12 г/л Cr(ll ) , имеет основность 35% и рН 2,2. Он также непрерывJJO сливается из электролизера и явля-, ется конечным продуктом. Принёобходимости раствор основного сульфата хрома педзевзэдится в твердый водорастворимый продукт известными способами. Формула изобретения Способ электролитической регенера- . ции шестивалентного хрома из хромсуль ,Фатных отходов производства в диафрагменном электролизере со свинцовым анодом, отличающийся тем, что, с целью одновременного получения ОСновнрго сульфата хрома, электролиз ведут при одновременной и непрерыв- .. ной подаче и выводе регенерируемых отходов в катодное и аноднс5е отделения, протекании католита через диафрагму со скоростбЮ 0,003-0,004 л/дм-час, со стальным ;1 атрдоМпри катодной плотности тока 3-7 а/дм, температуре 5070 С и барботаже воздуха через катодное отделение электролизера. Источники информации, принятые во внимание при экспертиза: 1.Авербух Т.Д., Павлов П.Pv- Тахнология соёдинений хрома. Л., Химия, 1967, с.319, . 2.Патент Франции 1585847, кл. С 01 D 30.01.70.