Способ получения бихромата натрия или хромовой кислоты

 

Изобретение относится к технологии получения хрома и позволяет повысить производительность производства бихромата щелочного металла или хромовой кислоты Объектом изобретения является способ получения бихромата щелочного металла или хромовой кислоты путем электролиза раствора моноили бихромата щелочного металла при повышенной температуре с использованием анода из клапанного металла с покрытием на основе благородного металла и последующим выделением соответственно целевого продукта кристаллизацией, который заключается в том, что электролиз осуществляют при 70-85°С и при плотности тока 2-5 кА/м до степени конверсии монои бихромата, равной соответственно 100 и 55-70%. с использованием анода с покрытием на основе благородного металла, нанесенного путем гальванизации из расплава. 1 табл. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) С 25 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О

С (21) 4614833/26 (22) 23,08;89 (31) Р 3829119 (32) 27.08.88 (33) 0Е (46) 15.06.92. Бюл, ¹ 22 (71) Байер АГ (ОЕ) (72) Хельмут Клотц, Райнер Вебер. Ханс-Дитер Блок и Корберт Ленхофф (ОЕ) (53) 621,357.1(088,8) (56) Заявка ФРГ ¹ 3020260, кл. С 01 G 37/033, опублик. 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИХРОМАТА

НАТРИЯ ИЛИ ХРОМОВОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение. относится .к технологии получения хрома и позволяет повысить производительность производства бихромата

Изобретение относится к технологии получения хромата и хромовой кислоты, в частности к способу электролитического получения бихромата щелочного металла или хромовой кислоты, Известен способ получения бихромата щелочного металла или хромовой кислоты путем мембранного электролиза раствора моно- или бихромата щелочного металла при 1.5 — 95 С и при плотности тока до

155 А/дм . причем используют анод из титана с покрытием из благородного металла, Покрытие этих анодов наносят путем вжигания. т.е, после нанесения раствора соединений благородных металлов на предварительно очищенный анод осуществляют сушку с последующей термообрэботкой однако, в тех случаях. когда электролиз проводят при температуре свыше 60"С и при

„„5U„„1741612 АЗ щелочного металла или хромовой кислоты.

Объектом изобретения является способ получения бихромэта щелочного металла или хромовой кислоты путем электролиза раствора моно- или бихромата щелочного металла при повышенной температуре с использованием анода из клапанного металла с покрытием на основе благородного металла и последующим выделением соответственно целевого продукта кристаллизацией, который заключается в том,.что электролиз осуществляют при 70-85 С и при плотности тока 2 — 5 кА/м до степени конверсии моно2 и бихромата, равной соответственно 100 и

55-707;, с использованием анода с покрытием на основе благородного металла, нанесенного путем гальванизации из расплава.

1 табл. плотности тока на аноде, равной 2-5 кА/м, а

2 срок службы таких анодов не превышает 50 дней. При таком сроке службы невозможно )с экономичное получение бихромата щелочного металла и хромовой кислоты в п ромы шленных масштабах.

Цель изобретения — повышение про° аюаЪ изводительности процессов за счет обес- Ь ) печения стабильного напряжения на электролизере.

Поставленная цель достигается тем, что (ь) согласно способу получения бихромата щелочного металла илл хромовой кислоты путем электролиза раствора моно- или бихромата щело«ного.металла при повышенной температуре с использованием анода из титана с покрытием на основе бг агородного металло и последующего выделения соответс1венно целевого продукта

1741612 кристаллизацией, электролиз осуществляют при 70-85 С и при плотности тока 2-5 кА/м до степени конверсии моно- или бихромата, равной соответственно 100,ь и 55-707; с использованием анода с покры, тием на основе благородного металла, нанесенным из расплава.

Особенно предпочтительно используют аноды с покрытием, содержащим платину или иридий или их соединения или сплав, нанесенный из .расплава соответственных элементов. Сплав может содержать также соединений платины и иридия, в частности их окислы. Покрытие на основе благородного металла предпочтительно имеет минимальную толщину 2 мкм. Максимальная толщина покрытия 40 мкм.

В предлагаемом способе упомянутые аноды имеют срок службы по меньшей мере

150 дней без какого-нибудь существенного изменения первоначального напряжения электролитической ячейки. Таким образом, применение этих анодов позволяет особенно экономичное производство бихромата щелочного металла и хромовой кислоты, отпадает необходимость в частой замене анодов, ведущей к простою установки. Кроме того, удельная потребность в энергии электролиза неизменно низка.

Предлагаемый способ поясняется следующими примерами, Используемые в примерах электролизеры состоят из анодных камер из чистого титана и катодных камер из нержавеющей стали. В качестве мембран используют катионообменные мембраны "Нафион 324" фирмы Дю Понт. Аноды снабжены описан. ными в примерах электрокаталитическими покрытиями, Расстояние между электродами и.мембраной во всех примерах равно

1.5 мм, В анодные камеры вводят раствор бихромата натрия разной концентрации. В катодные камеры подают воду с такой скоростью, что из электролитической ячейки выходит 20ф>-ный натровый щелок, Температура электролиза во всех примерах равна

80 С, а.плотность тока 3 кА/м проецированной передней поверхности анодов и катодов, Пример 1 (предлагаемый). Для электролиза используют анод из титана с передней проецированной поверхностью длиной 11,4 см и шириной 6,7 см. с нанесенным из расплава платиновым покрытием толщиной 2,5 мкм. С помощью этого анода содержащий 800 г/л бихромата натрия в виде дигидрата раствор превращают в содержащий хромовую кислоту раствор. Скорость ввода раствора бихромата натрия

4.9 до 5,0 В I0. нять анод.

25 Пример 3 (сравнительный). Для

35

45

55 твора известными приемами, т .е. упарива15

20 выбирают так, что достигают степени конве рсии 60 7.

В течение опыта продолжительностью

150 дней напряжения электролитической ячейки повышается лишь несущественно с

Пример 2 (сравнительный). Для электролиза используют анод из титана с передней обращенной к мембране, проецированной поверхностью длиной 11,4 см и шириной 6,7 сМ с нанесенным путем осаждения из раствора. платиновым покрытием толщиной 2,5 мкм.

С помощью этого анода в описанном электролизере содержащий 800 г/л бихромата натрия в виде дигидрата раствор превращают в содержащий хромовую кислоту раствор. Скорость ввода раствора бихрома- . та натрия выбирают так, что достигают степен и конверсии 60%. В течение опыта продолжительностью 5 дней напряжение электролитической ячейки повышается с 5 до 8.5 В, вследствие чего приходится замеэлектролиза используют анод из титана с передней проецированной поверхностью длиной 11,4 см и шириной 6,7 см с нанесенным путем вжитания платиновым покрытием толщиной 2,5 мкм, С помощью этого анода путем электролиза превращают содержащий 800 г/л бихромата натрия в виде дигидрата раствор в содержащий хромовую кислоту раствор.

Скорость ввода раствора бихромата натрия выбирают так. что достигают степени конверсии 60 Д.

В течение опыта продолжительностью

18 дней напряжение электролитической ячейки повышается с 4,7 до 7,8 В, вследствие чего приходится заменять анод

Пример 4 (предлагаемый), Повторяют пример 1 с той разницей, что электролизу подвергают содержащий 600 г/л монохромата натрия раствор. При этом скорость ввода раствора монохромата натрия выбирают так. что монохромат полностью переводится в бихромат натрия, В течение опыта продолжительностью

100 дней напряжение электролитической ячейки повышается лишь несущественно с

4,7до4,9 В.

Получаемый в примерах 1-4 продукт можно выделять из соответствующего раснием и последующей кристаллизацией.

Пример 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что используют анод из титана, имеющий покрытие из иридия толщиной 8 мкм, нанесенное осаждением из расплава.

1741612

Формула изобретения

Составитель О;Зобнин

Редактор М.Недолуженко Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 2095 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

В течение 150 дней напряжение на электролизере является постоянным и составляет 3,8 B.

Пример 6, Повторяют пример 1 с той разницей, что используют анод из титана; имеющий нанесенное осаждением из рас- 5 плава покрытие, выполненное иэ основного платинового слоя толщиной 1,5 мк и нанесенного на него иридиевого слоя толщиной 6,8 мк. . B течение 150 дней напряжение на электролизе является постоянным и.составляет 3.8 В. 10

Пример 7. Повторяют пример 1 с той разницей, что. электролиз осуществляют в условиях, указанных в следующей таблице.

В течение 150 дней напряжение на электролизе повышается максимально на 0,1 — 15

0,2 В. В таблице также указано напряжение по окончании соответствующего опыта.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет вести процесс при стабильном н.апряжении. 20

Способ получения. бихромата натрия или хромовой кислоты, включающий электролиз соответственно раствора монохромата или бихромата натрия при повышенной температуре с использованием анода или. титана с электрокаталитическим покрытием из благородного металла, а выделение, целеаого продукта кристаллизацией. о т л и ч аю шийся тем. что, с целью повышения производительности процесса за счет обеспечения стабильного напряжения на электролизере. электролиз ведут при температуре 70-85 С и плотности тока 25 кА/м до степени конверсии монохромата и бихромата натрия соответственно 100 и

55-70"-,ь и используют анод иэ титана. электрокаталитическое покрытие которого нанесено осаждением из расплава,