Способ получения сернокислого окисного железа

Способ получения сернокислого окисного железа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии электрохимических производств. С целью повышения выхода по току сернокислого окисного железа раствор сернокислого закисного железа окисляют в анодном пространстве электролизера с катионообменной мембраной на графитовых или платиновых анодах с подачей в катодное пространство серной кислоты к концентрацией 18 - 22% при температуре 50 - 80 °С, плотности тока 1000 - 3000 А/м<SP POS="POST">2</SP> и соотношении площади анода и катионообменной мембраны 1 : (6 - 12). 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„80„,,155539 (51) 5 С 25 В 1/00 !, fillipÙ

@ " "- L.".. ÁÈÌ (/Г

Г : —::-:д с i=;-,Ä

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4313382/31-26 (22) 06.10.87 . (46) 07.04.90. Бюл. Р 13 (71) Белорусский технологический . институт им. С.М.Кирова (72) Н.Л.Смоляг, И.11.Жарский, В.Л.11артинович и 10.H.1(àïóöêèé (53) 621. 35 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 381610, кл, С 01 G 49/14, 1973. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕ1ПИ СГРНОКИСЛОГО

ОКИСНОГО ЖЕЛЕЗА (57) Изобретение относится к техноИзобретение относится к технологии электрохимических производств.

Целью изобретения является повьппение выхода по току сернокислого окисного железа.

Пример 1. Проводят электрохимическое окисление сернокислого раствора закисного железа, содержащего 200 г/л Ре$0д и 200 г/л Н $0 .

Раствор перемешивают мешалкой с частотой 10 с . В катодное пространство заливают 18Х-ную серную кислоту.

Анод — графит, площадь 2 ° 10 4м, Площадь мембраны 2,4 10 3м . Соотношение между площадью анода и мембраны 1:12.

Катод — высоколегированная сталь, площадь 2 ° 10 4м . Объем раствора в анодной и катодной камере по 7 -10 м

Температура поддерживается с помощью термостата, температура в электролизере 80 С, Объем выделившегося водорода определяют с помощью термостатируемой газовой бюретки. Анализ раствора на содержание ионов двух- и

2 логии электрохимических производств.

С целью повьппения выхода по току сернокислого окисного железа раствор сернокислого закисного железа окисляют в анодном пространстве электролизера с катионообменной мембраной на графитовых или платиновых анодах с подачей в катодное пространство серной кислоты с концентрацией 18-22Х при температуре 50-80 С, плотности тока 1000-3000 А/м и соотношении

1 площади анода и катионообменной мембраны 1: (6-12). 1 табл. трехвалентного железа проводят по станцартным методикам. Плотность тока 3000 А/м, напряжение на электролизере 1,6 В. Выход по току ионов железа (III) 95,8Х, выход по току водо" рода 98,9Х. Затраты электроэнергии

0,799 кВт ч/кг железа (III), Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1, данные сведены в таблицу.

Получение раствора окисного железа путем анодного окисления проводят при плотности тока не выше 3000 А м

I так как при превышении указанного предела значительная доля тока расходуется на.выделение кислорода вследствие резкого смещения потенциала анода в положительную область.

Проведение процесса анодного окисления при плотностях тока ниже

1000 А/м является нецелесообразным ввиду значительного увеличения времени процесса анодного окисления вследствие уменьшения выхода по току.

1555393

Формулаизобретения

Плотность тока, Л/м 1

Пример

Соотиоиеиие

Концентрации сульФата железа (II), г/л

Концентрации в катодном пространстве П.ьоо

Выход но току

Fe (III), Х

Наприжегц.е элект" ролиэа, В

Выход по току 11

Х расход электроэнергии, кВт.ч/кг Fe площади анода и мембраны кг/мз 7!

8 1,6

i 8 l,24 го 1,48

22 l i 52

18 1,57

18 1,74

22 1,51

I8 2,08

l8 l,G4

18 1,59

95,8

96,5

97,3

96,3

96,8

94,7

95,8

84,3

9З,7

93,8

98,9

99, 1

98,9

99,2

98,7

- 95>7

98,2

98,2

96,8

98,9

0,799

0,615

0,728

0,755

О, 766

О, 879

0,6!4

1, I 81

l,75

О, 814 зооо

2 !000

3 2000 гооо зооо

6 1000

9оО

В 3200

9 2000

10 2000

1-1г

l-12

1-12

1-6

1-9

i-2

1-!2

1-1г

1-5

1-1З

278

278

278 гоо

278

278

278

278

250 гоо

250 гоо

200 гоо

Составитель Т, Гуменюк

Редактор О, Головач Техред А. 1(равчук Корректор О.Кравцова

Заказ 540

Тираж 543

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Мо-ква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Соотношение между пло!Падью анода и мембраны 1: (6-12) позволяет значительно увеличить эффективность процесса анодного окисления вследствие снижения поляризационных эффектов на мембране и снижения доЛи участия ионов двух- и образующегося трехвалентного железа в процессах переноса через мембрану. При уменьшении отмечен- 10 ного соотношения площади анода и мембраны снижается выход по току анодного процесса вследствие переноса двухвалентного железа через катионообменную мембрану ввиду отсутствия идеальной селективности мембран. Присутствие ионов железа (II) в катодном пространстве неблагоприятно сказывается на характеристиках катодного процесса. Повьпоается перенапряжение выделения водорода, разряжаясь на предельном токе ионы металлического железа образуют дендриты, что содержит в себе опасность возникновения короткого замыкания вследствие прорастания 25 дендритов сквозь мембрану, Увеличение соотношения сверх отмеченного предела является нецелесообразным ввиду неоправданного увеличения размеров электролизера и усложнения конструктивного оформпения процесса электролиз а.

Таким образом, проведение процесса электрохимического окисления раствора закисного сернокислого железа Ifo предлагаемому способу позволяет увеличить выход по току на 2-37 и снизить расход электроэнергии на 50-607.

Способ получения сернокислого окисного железа окислением раствора сернокислого закисного железа в анодном пространстве электролизера с ионопроницаемым сепаратором на графитовых или платиновых анодах при 50-80 С с подачей в катодное пространство электролизера серосодержащего соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта по току, в качестве ионопроницаемого сепаратора используют катионообменную мембрану, в качестве серосодержащего соединения — серную кислоту с концентрацией 18-227 и процесс ведут при 2 плотности тока 1000-3000 А/ м и соотношении площади анода и катиопообменной мембраны 1:(6-12).