Электрохимический способ получения основной углекислой соли металла

Электрохимический способ получения основной углекислой соли металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ. ПОЛУЧЕНИЯ,ОСНОВНОЙ УГЛЕКИСЛОЙ СОЛИ МЕТАЛЛА путем анодного растворения . соответствующего металла в электролите при барботаже двуокиси углерода , отличающийся тем, что, с целью упрощения процессагпри сохранении высокого выхода qp току и его производительности, растворение ведут в растворе карбоната аммония с концентрацией 20-30 г/л и хлорида аммония с концентрацией 1020 г/л.

„„SU„; 033575

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

- PEOlVSJlNH узпС2 8100

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (53} 621.357.1(088;8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И-ОТКРЫТИЙ

- (2l j 3381 926/23-26 (22) 15.01.82 (46) 07.08.83. Бюл. М 29 (72) К.И.Головня, Л.И,Буторина, С.Н..Пучкова, Т,С.фетисова, Л.Н.Серебрякова и l0.А.Абрамов. (56) 1. Авторское свидетельство .СССР

N 544715, кп. С 25 8 1/00, 19.12.75.

2. Авторское свидетельство СССР

М 645986, кл, С 25 В 1/00, 23.12.76. (54) (57) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИИ СПОСОБ.

Il0JlY4EHNR.0ÑÍ00Í0É УГЛЕКИСЛОЙ .СОЛИ.

МЕТАЛЛА путем анодного растворения . соответствующего металла в электролите при барботаже двуокиси углеро" да, отличающийся тем, что,.с целью упрощения. процесса при сохранении высокого выхода по току и его проивводительности, растворение ведут в растворе карбоната аммония с концентрацией 20-30 г/л и хлорида аммония с концентрацией 1020 г/л, f

Изобретение относится к электрохимическим производствам,,в частности, к способу получения карбонатов металлов, которые находят себе применение в химической промышленности, Известен электрохимический способ получения углекислых солей ме" .талла путем анодного растворения соответствующего металла в карбонате аммония с концентрацией 30-60 г/л при непрерывном барботаже аммиака со скоростью 0,03-0 1 и раствора в час и двуокиси углерода со скоро" стью 0,05-0,08 л раствора в час при плотности тока 800-1200 А/м . Выход целевого продукта по току составляет 1004 11 j, Недостатком способа является низкая производительность процесса " невозможность проведения процесса при большой плотности тока, Исполь" зование, для электрохимического син" теза одновременно двух газообразных веществ с определенной скоростью их пропускания значительно усложняет процесс. Кроме того, использование небольшого избытка агрессивного аммиака, неполное использование его в процессе приводит к загрязнению окружающей среды и опасно для обслуживания, Известен также электрохимический способ получения основной углекислой соли металла путем анодного растворения соответствующего металла в электролите при барботаже двуокиси углерода.,Согласно:. способу растворения ведут при плотности тока 3"4 кА/м2, при этом B качестве электролита используется раст- вор хлористого натрия с концентра" цией 100-110 г/л (2 g.

Недостатком данного, способа является большой расход исходного сырья-концентрация хлористопф натрия в электролите достигает 100-110 r/ë а это в свою очередь затрудняет от" мывку целевого продукта от электролита и ведет к расходу большого количества воды на эту стадию.

Целью изобретения является упрощение процесса при сохранении высо" кого выхода по току и его производительности.

Поставленная цель достигается .тем, что согласно электрохимическому способу получения основной yr1033575 2

30

45

1

20 лекислой соли металла путем анодного растворения соответствующего ме-. талла в электролите при барботаже двуокиси углерада, растворение ведут в. растворе карбоната аммония .с концентрацией 20-30 г/л и хлорида аммония с концентрацией 10-20 г/л.

Технология способа заключается в следующем.

Металлический никель, кобальт или другие металлы подвергают анодному растворению в электролите, представляющем собой водный раствор карбоната. аммония с концентрацией 2030 г/л и хлорида аммония с концентрацией 10-20 г/л, при наложении постоянного тока плотностью 50007000 Р/м, Одновременно проводится непрерывный барботаж двуокиси углерода.

Пример 1. Получение основного карбоната никеля.

В электролизере с никелевым, катодом проводят анодное растворение металлического никеля под действием постоянного тока B электролите, представляющем собой раствор карбоната аммония с концентрацией 20 г/л и хлорида аммония с концентрацией 10 г/л при непрерывном барботаже двуокиси углерода.

Параметры процесса: плотность тока 50 00 А/м 2,температура 20 С, с ко-. рость растворения никеля 5,ч5 кг/ч и

Выход по току 130 .

Пример 2. Получение основного карбоната кобальта, Процесс электролиза ведут в том

we электролизере, как в примере 1, с кобальтовым электродом - катодом.

Параметры процесса: электролитраствор карбоната аммония с концен грацией 30 г/л и хлорида аммония с концентрацией 20 r/ë, плотность тока

7000 А/м2, температура 30 С. Скорость .растворения кобальта 7,67 кг/ч м .

Выход по току 1004.

Пример 3. Получение основного карбоната никеля.

Процесс электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1.

Параметры процесса: электролитраствор карбоната аммония с концентрацией 25 г/л и хлорида аммония с концентрацией 15 г/л, плотность тока 6000 А/м2, температура 25 С. Ско" рость растворения никеля 6,58 кг/чм2, Выход по току 1003.

1033

ВНИИПИ Заказ 5566/28

Тираж 643 Подписное

Филиал Otlll "Патент", r. Ужгород„ ул. Проектная, 4 ппп .пвтеит зак. Яф2 /Ф з

Пример 4. Получение основного карбоната никеля.

1 . Процесс электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1.

Параметры процесса: электролит - 5 раствор карбоната аммония с концентрацией 30 г/л и хлорида аммония с концентрацией 20 r/ë, плотность тока

7000 А/м, температура 30 С, скорость растворения 7,66 кг/ч м . Вы- 10 ход по току 1004, Пример 5. Получение основного карбоната никеля.

Процесс электролиза ведут в том

we электролизере, как в примере 1. 15

Параметры процесса: электролитраствор карбоната аммония с концен" трацией 35 г/л и хлорида аммония .с концентрацией 23 г/л, плотность тока

8000 А/м . Температура 30 С. Ско- 20 рость растворения никеля 5,8 кг/ч м

Выход по току 664.

П р и H е р 6. Получение ocHQBHQ го карбоната никеля.

Процесс электролиза ведут в том 25

we электролизере, как в примере,1.

Параметры процесса: электролитраствор карбоната аммония с концентрацией 15 г/л и хлорида аммония с концентрацией 7,5 r/ë, плотность то" ка 4000 А/м, температура 20 С. Скорость растворения никеля 4,5 кг/ч м

Выход по току 1003.

Пример 7. Получение основного карбоната медиа

Процесс. электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1, с медным электродом - катодом.

Параметры процесса: электролитраствор карбоната аммония с концент- 4 рацией 25 г/л и хлорида аммония с концентрацией 15 r/ë, плотность тока

6000 А/м, температура 25оС. Скорость растворения меди 7,15 кг/ч.м2. Выход по току 1003.

Пример 8. Получение основного карбоната цинка.

Процесс электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1, с цинковым электродом - катодом.

Параметры процесса: электролит ."

50 раствор карбоната аммония с концент575 4 рацией 25 г/л и хлорида аммония с концентрацией 15 г/л, плотность тока

6000 А/м, температура 25 С, Скорость растворения цинка 7,30 кг/ч м . Выход по току 1003, Проведение анодного растворения в электролите с концентрацией карбоната аммония выше 30 г/л и хлорида аммония с концентрацией выше 20 г/л нецелесообразно, твк как плотность тока поднимается выше 7000 А/м2, Скорость растворения, например, никеля (пример 4) в этих условиях высокая и составляет 7,66 кг/ч м .

При дальнейшем повышении плотности тока ионы металла не успевают полностью удалиться .в раствор. Образующаяся основная углекислая соль кобальта - нерастворимое соединение, Она оседает на поверхности электрода, затрудняя дальнейший переход в раствор ионов металла, скорость .растворения анода падает, выход по току становится менее 1003. Возникает так называемая солевая пассивация анода, что приводит к нецеле" . сообразному расходу электроэнергии (пример 5).

Использование электролита с концентрацией карбоната аммония менее

20 г/л и хлорида аммония менее

10 г/л нецелесообразно, так как уменнв" шается электропроводность раствора из-за малой концентрации указанных компонентов, что, в свою очередь, ведет к снижению плотности тока менее

5000 А/м, и как следствие, к снижеwe скорости растворения анода. Скорость растворения металла находится в прямой зависимости от плотности тока по закону Фарадея.

Применение в качестве электроли.та раствора карбоната аммония с концентрацией 20-30 г/л и хлорида аммония с концентрацией 10-20 r/л позволяет упростить процесс, так как облегчается отмывка целевого продукта от электролита, при этом сохраняется высокий выход по току и производительность процесса получения основной углекислой соли металла..