Способ регенерации щелочныхРАСТВОРОВ для ТРАВлЕНия АлюМиНия Советский патент 1981 года по МПК C23G1/36 

inic мембран I юверхность контакта анода с электролитом, что приводит к увеличению расхода электроэнергии, разогреву и даже онлавлеиию мембран и нарушению 1-ерметичноети камеры, что делает п)оцесс ненроизводительным.

Целью изобретения является новыгаепие нронзводителыюсти нроцееса.

Поставленная цель достигается тем, что в изобретенном сиособе в отличие от известного перед поступлением раствора з электролизер из него осаждают гидроокись алюминия путем добавления кислою раствора до рН 7,5-8, осадок отфильтровывают, а фильтрат подвергают электролизу; образующийся па катоде щелочной раствор направляют па травлепие, а образующийся на аноде кислый раствор подают на осаждение гидроокиси алюмипия. Электролиз фильтрата, получаемого после отделепия гидроокиси алюминия, и содержащего главным образом натриевую соль кислоты, наиример серпой, но не содержащего алюминия, нозволяет предотвратить выпадение каких-либо осадков на электродах и мембранах. Этим достигается устойчивая работа электролизера в оптимальном режиме и снижение расхода электроэнергии.

Сущность способа состоит в том, что операции осаждения и электролиза прово дятся в различпых точках цикла регенерации травильного раствора и разделены в пространстве. Благодаря этому устраняются помехи, создаваемые электролизу выделепием осадка гидроокиси алюминия.

На чертеже показана схема способа ре генерации.

Травление происходит в травильной ванне 1. Травильный раствор проходит фильтр для удаления щлама 2 и поступает в реактор 3, куда непрерывно поступает кислый раствор из резервуара для корректировки кислотности 4, осадок гидроокиси алюмипия отделяется па фильтре 5, после чего фильтрат поступает в двухкамерный электролизер 6. Щелочной раствор из электролизера проходит резервуар для корректировки щелочности 7 и поступает в травильную ванну, а кислый раствор поступает в резервуар 4. Чистые щелочь и кислота для корректировки поступают из резервуаров 8 и 9 соответственно.

Способ иллюстрируется следующим примером.

Образцы алюминиевого сплава (Д1б или В95) подвергают травлению со скоростью 0,150-0,175 г/л час в травильном растворе, содержащем 160 г/л NaOH и 30-25 г/л алюминия при 85-90°С. Объемы травильного раствора составляют 1 л. Травильный раствор непрерывно со скоростью 5 мл/час подают в сосуд, в который непрерывно подают также кислый раствор, плотность которого скорректирована

добавлением чистой серной кислоты до d 1,503 г/см В сосуде поддерживают рН 7,5-8, при котором происходит полное осаждение гидроокиси алюминия, которую удаляют фильтрованием. Горячий фильтрат, содержащий сульфат натрия, ностунает в анодную камеру электролизера, представляющего собой двухкамерную ячейку с катиопитовой мембраной типа

МК-40. Ионы натрия мигрируют через мембрану в катодное пространство, где, соединяясь с ионами гидроокисла, образуют NaOH. Раствор NaOH из катодного пространства непрерывно корректируют прибавлением раствора щелочи (42%) до содержания NaOH 160 г/л и подают па травлепие со скоростью 10 мл/час. Разность скоростей подачи и отвода травильного раствора объясняется расходом воды за счет

испарения и уноса водородом, а также за счет участия в реакции растворения алюминия.

В анодной камере образуется серная кислота за счет взаимодействия сульфапопов с ионами гидроксопия. Этот кислый раствор, содержащий также сульфат натрия, непрерывпо подают на корректировку кислотпости и далее на осаждепке гидроокиси алюминия.

Катодная плотность тока составляет Б средпем 2,6 А/дм, анодная - 1,6 выходы по току; катодный 85,2

аподпыи 90,9%.

Электролитическое разложение сульфата натрия проводят до содержания сульфата 70 г/л в кислом растворе.

Чистота поверхности, получаемой травление.м раствором, регенерированным по дапному способу, относится к 6-7 классу, что является технологически удовлетворительным.

Для осуществления способа можпо использовать также трехкамерный электролизер с двумя мембранами - катиопооб5 менной и анионообменной и вводом раствора в среднее пространство. В этом случае получаемый кислый раствор не будет содержать сульфата натрия.

Кроме серной кислоты, могут быть применены и другие кислоты, например, фосфорная.

Использование способа регенерации щелочных растворов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

1.Устранение вредных стоков (щелочные и солевые растворы) и объемистых твердых отходов, удовлетворение требований охраны окружающей среды.

2.Предотвращение потерь алюминия и получение алюминия в виде окиси алюминия, имеющей разнообразные применения в промыщленности (получение металлического алюминия, его соединений, катализаторов и сорбентов).

3.Технологическая компактность способа, который не требует объемистых отстойников.

4.Высокая скорость очистки травильного раствора, позволяющая избежать введения в схему резервуаров большой емкости.

Ф о р- м у л а изобретения

Способ регенерации щелочных растворов для травления алюминия, включающий электролиз в многокамерных электролизерах с ионообменными мембранами, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности процесса перед поступлением раствора в электролизер из него осаждают гидроокись алюминия путем добавления кислого раствора .но рН 7,5-8 с последующим отфильтровыванием -осадка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Захарьина С. Б., Анисимов А. П. «Метод саморазложения, труды «Союзводоканалпроект, сер. 4, № 6, 1969.

2.Патент Японии № 78-7895, НКИ 12А12, опубл. 23.03.78.

3.Авторское свидетельство СССР № 191501, кл. С ОН 7/34, 1967.

yicnoSribiu РР