Способ регенерации отработанных растворов

 

Изобретение относится к гальваностегии , в частности к способам регенерации отработанных растворов, содержащих аммиачные комплексы меди. Цель изобретения - снижение потерь компонентов раствора и затрат электроэнергии о Способ включает электролиз с нерастворимыми анодами без разделения анодного и катодного пространств при потенциале катода (-0,55)- (-0,5) В и отношении площадей катода и анода 1,35-3,5, Изобретение может быть использовано для создания малоотходного технологического процесса в приборостроительной промышленности (О СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1382882 А 1 б0 4, С 25 Р 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ВС с..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 40 25350/31-02 (22) 20.02,86 .(46) 23.03.88. Бюл. Р 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии"ВОДГЕО" и

Московский химико-технологический институт им. Д.И. Менделеева (72) И.О.Афросина, В,Е.Генкин, С.С.Кругликов и M.M.ßðëûêîâ (53) 621,3.035,44 (088,8) (56) Патент ФРГ Р 3308849, кл. кл. С 23 Р 1/00, 1985.

Афросина И.О. Электрохимическая регенерация отработанных меднощелочньж травильных растворов: труды

ВНИИВОДГЕО, 1985, с. 27-29. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЦл

РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к гальваностегии, в частности к способам регенерации отработанных растворбв, содержащих аммиачные комплексы меди, Цель изобретения — снижение потерь компонентов раствора и затрат электроэнергии. Способ включает электролиз с нерастворимыми анодами беэ разделения анодного и катодного пространств при потенциале катода (-0,55)- ° (-0,5) Bи отношении площадей катода и анода 1,35-3,5 ° Изобретение может быть использовано для создания малоотходного технологического процесса в приборостроительной промышленности,. »

138

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к способам регенерации отработанных раство" ов.

Цель изобретения - снижение потерь компонентов раствора и затрат электроэнергии, Способ осуществляют следующим образом.

Отработанный травильный раствор, .содержащий аммиачный комплекс меди, направляют в электролизер с неразде" ленным катодными и анодными пространствами с катодами и анодами, устойчивыми в данных растворах (нап,ример, катод — титан, нержавеющая

"сталь; анод — графит, магнетит) и ,подвергают электролизу (который ве дут периодически или непрерывна) при потенциале катодов от -0,55 до -0,50 В и S /S = 1,35-3,50. Температура раствора не должна превышать 50 С во избежание потерь летучих компонентов раствора — аьмиака, ввиду этого, при использовании злектролизеров с, малым отношением площади поверхности к объему раствора и/или с большой

:электродной поверхностью необходим искусственный теплоотвоц избыточного джоулева тепла.

Значение катодного потенциала (-0 55)-("0,50)В поддерживают путем соответствующего управления электрической мощностью выпрямителя, осуществляемого с помощью датчика катодного потенциала - стандартного электрода сравнения, подведенного с помощью электролитического ключа к поверхности катода, Электролиз ведут до снижения концентрации меди в растворе до заданного уровня, Контроль за содержанием меци в растворе осуществляют одним из известных способов (например р по удельному весу pGQTI30pa, фо томе трически, объемно-аналитически) .

Предлагаеььгл контроль и поддержание катодного потенциапа в указанном интервале обеспечивает вецение процесса в оптимальном режиме, При потенциалах катода. находящихся в интервале (-0,55)-(-0,50) В, основная доля тока идет на полезную реакцию,- восстановление цвухвалентной меди до металла, т,е. выход по току меди близок к 100 . Следствием этого являются минимальные удельные потери компонентов раствора и удель2882 2

HbIH расход электроэнергии на анодный процесс при $„ /$,„= 1, 35-3,50 .

При указанном соотношении S„/So, 5 и потенциалах катода, меньших

-0,55 В, доля тока на полную реакцию уменьшается за счет протекания совмещенной реакции выделения водорода.

При потенциале катода, большем

10 --0,50 В, доля тока на полную реакцию уменьшается за счет увеличения относительной доли тока, расходуемой на неполное восстановление меди.

При потенциалах катода. находящих1г ся в интервале от (-0,55) до (-0,50)В и отношении площадей $„/$о а1,35 на аноде существенно увеличивается доля тока, расходуемая на вредный процесс окислительно-восстановительг+, + ного превращения s системе Cu Cu > что ведет к соответствующему увеличе- . нию удельного расхода электроэнергии.

При S„/Sö 3,50 и потенциалах катода (-0,55)-(-0,50)В, ускоряется анодная

25 реакция окисления хлорид-ионов, которая приводит к увеличению потерь аммиака.

При изменении состава рас..сра в результате выделения из него меди, дд температуры, гидродинамических условий распределение тока между целевой и совмещенными реакциями всегда отвечает оптимуму, что обеспечивает минимальные потери компонентов раствора за счет анодного окисления и 1 минимальный удельный расход электроэнергии.

П р и и е р 1, Отработанььж травильный раствор состава, г/л: аммиачи.сй комплекс меди (ХТ) (в пересчете на металл) 125 аммоний хлористый:. 110, аммиак 75 подвергают электролизу в электролизере без разделения катоцного и анодного пространств

45 с титановыми катодами и графитовыми анодами при потенциале катодов (-0,55)B $ /Яс,= 1,35, температуре раствора 20 С и прн перемешивании, Удельные потери аммиака, в перес50 чете на азот 0,015 кг 11 /кг Си, удельные потери кислорода 0,„11 кг

О /кг Си удельные затраты электроэнергии 2,48 кВт/кг Си. Выход по то" ку меди составляет 93Х, Пример 2, Отработанный тра« вильный раствор состава, г/л: аьз3иачный комплекс меди (ТХ) (в пересчете на металл) 60, аммоний хлористый !

10, аьмиак 75 подвергают электроли1382882

Составитель В,Игнатьев

Техред М.дидык Корректор А.Зимокосов

Редактор Л.Зайцева

Тираж 621 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д.4/5

1265/24

Заказ

Произвадственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 зу по примеру 1 при потенциале като.дов (-0,50)В, S„/S„ 2,1 ° темпера:туре раствора 20 С и беэ перемеши-. вания .

Удельные потери аммиака, в пересчете на азот 0,015 кг Н /кг Си, удельные потери кислорода 0,11 кгО /кг Си удельные затраты электроэнергии

2,46 кВт/кг Си. Выход по току меди составляет 94, Пример 3, Отработанный травильный раствор состава, г/л: аммиачный комплекс меди (II) (в пересчете на металл) 30, аммоний хлористый

110, аммиак 75,подвергают электроли зу по примеру 1 при потенциале катодов {"0,50)B, Бк/Sz = 3,50, при температуре раствора 20 С и без переме-. шивания, 20

Удельные потери аммиака, в пересчете на азот 0,011 кг Н /кг Си, .удельные потери кислорода 0,18 кг

0 /кг Си, удельные затраты электроэнергии 2,51 кВт/кг Си. Выход по а" ку меди составляет 92, Как видно из приведенных примероч предлагаемый способ обеспечивает значительное сокращение потери компонентов раствора и позволяет снн.-. -.ь удельные затраты электрознергкн, Формула изобр е тени-„

Способ .регенерации отрасотанннх растворов, содержащих аммиачные комплексы меди, включающий электролиз с нерастворимыми анодами без разделения катодного и анодного пространства, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь компонентов раствора и затрат электроэнергии, электролиз ведут при потенциале катода (-0,55)-(-0.50}B и сс.— отношенни площадей катода и анода ,1,35-3,5 °