Способ электрохимического окисленияРАСТВОРА дВуХВАлЕНТНОгО жЕлЕзА Советский патент 1981 года по МПК C25B1/00 C01G49/06 

(54) СПОСОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ РАСТВОРА ДВУХВАЛЕНТНОГО ЖЕЛЕЗА стали. Катод - титановая пластина. По верхность. анода равна 204 см , поверх ность катода - 32 см. Анодная плотность тока 25 А/м . Сила тока 0,5 А. Катодная плотность тока 156 . Соотношение fанодной и катодной плотностей 1:6. Результаты опыта: за 23 мин электролиза железо (II) полностью переведе но в железо (МI). Выход по току составил 33%. Расход электроэнергии равен 3,7 кВт-ч/м. Пример 2. Проводят электрохимическое окисление сернокислого раствора, содержащего 0,91 г/л железа (II) и 0,28 г/л железа (N1). рН раст вора 1,9. Электролиз ведут в стакане объемом 1 л. Анод - гофрированная сет из нержавеющей стали. Катод - стальная трубка, помещенная по оси стакана. Анодная плотность тока 20 A/wr. Соотношение анодной и катодной плотностей тока I:9..Катодная плотность. тока 180 А/м . Сила тока - 13 А. Напряжение 4 В. Электролизер без диа-: фрагмы.-Во избежание короткого замыка ния между анодом и катодом проложена винипластовая сетка. Результаты опыта: за 6 мин достигнута степень окисления железа, равная 95%. Вьаход по току составил 42. .Расход электроэнергии - 4,5 кВт«ч/м . Пример 3. Проводя т электрохими ческое окисление сернокислого раствор того же состава, что и в примере 2. Электролизер трубчатый без диафрагмы Анод - гофрированная нержавеющая сетка. Катод -стальная трубка. Объем раствора 9 л. Анодная плотность тока 23 А/м. Соотношение анодной и катодной плотностей тока I:40. Катодная плотность тока 920 А/м . Сила тока 18 А. Напряжение 6В.. Результаты опыта: за 20 мин железо (И) плотностью переведено в железо (III). Выход по току составил 61%; Расход электроэнергии равен 5 кВт ч/м . П р и м е р 4. Для окисления беру раствор следующего состава:- железо (И) -4,5 г/л, железо (111) 1,45 г/л, рН 1,22..Условия проведения электрохимического окисления такие же как в примере 2.. Результаты эксперимента следующие: продолжительность окисления 17 мин, степень окисления 97%. Выход по току 8 1 составил 56,5%. Расход электроэнергни 14,7 кВт-ч/м. Пример 5. Проводят электрохимическое окисление раствора, содержающего 0,95 г/л железа (I I )и 0,168 г/л железа (III). Электролизером служит химический стакан объемом 1л. Анод - гофрированная сетка, катод трубка. Анодная плотность тока 150 А/м . Соотношение анодной и катодной плотностей 1:6. Катодная плотность 900 А/м Сила тока 18 А. Напряжение 6 В. Результаты опыта: за 5 мин достигнута степень окисления 86%. Выход по току составил 31%, Расход энергии б кВт-ч/м . Таким образом, предложенный способ обеспечивает электрохимическое окисление разбавленных растворов двухвалентного железа ( 1-5 г/л) со степенью окисления 100% при более высоком выходе по току, низком расходе электроэнергии и за более короткий промежуток времени. Окисление проводят при анодной плотности тока не более 150 А/м , поскольку при более высоких значениях анодной плотности тока имеет место выделение кислорода, а не окисление ионов двухвалентного железа. Проведение электролиза при анодной плотности менее 20 А/м экономически нерационально. Также только при соотношении анодной и катодной плотностей 1:(б-40) возможно окисление без диафрагм. За счет того, что поверхность катода в 6-40 раэ меньше поверхности анода, катодная плотность тока в предложенном способе в 6-40 раз вьш1е аноДной, :что обеспечивает низкую поляризацию анода и высокую поляризацию катода. Тей самым создаются благоприятные условия для окисления железа (II) на аноде и затрудняется обратный процесс восстановления образующегося железа (I I 1) на катоде. Поддержание соотношения .анодной и катодной плотностей тока в интервале 1:f6-4о), проведение процесса в бездиафрагменном электролизере при анодной плотности 20-150 А/м позволяет проводить процесс с высоким выходом по току и низким расходом электроэнергии за более короткий промежуток времени относительно известного способа. 5 Формула изобретения Способ электрохимического окисле ния раствора двухвалентного железа, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода по току, ускорения процесса и снижения расход электроэнергии, процесс ведут в без диафрагменном электролизере при анод ной плотности тока 20-150 А/м и соотношении анодной и катодной плотностей тока 1:(б-40). 1 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Unit process in hydrometallurgy. 1963, Dallas, Texas, February, New-Jork-London, v.2, p. 24-28. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 1885757/23-26 с приоритетом от 19 февраля 1973 (прототип)