Электрохимический способ получения углекислых солей металлов

Электрохимический способ получения углекислых солей металлов

Реферат

 

Электрохимический способ получения углекислых солей металлов относится к области электрохимических производств, в частности к способам получения карбонатов металлов. Целью изобретения является повышение производительности процесса. Предлагаемый способ осуществляется при давлениях двуокиси углерода 0,5 - 1,0 МпА.

Изобретение относится к области электрохимических производств, в честности к способам получения карбонатов металлов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения углекислых солей металлов путем анодного растворения соответствующего металла при плотности тока 800/1200 А/м² в электролите, включающем карбонат, при барботаже двуокиси углерода и аммиака через электролит.

Недостатком этого способа является то, что барботируемые через электролит двуокись углероды и аммиак загрязняются электролитом, в связи с чем необходима их очистка для повторного использования как электролита, так и газообразных веществ. Кроме того, для возвращения двуокиси углероде и аммиака в электролизер необходимы компрессорные установки, что осложняет проведение процесса.

Целью изобретения является повышение производительности процесса. Поставленная цель достигается тем, что электролиз проводится при повышенных давлениях двуокиси углероде и аммиака в карбонатном электролите при плотности тока 1000/1500 А/м².

Свинец, никель, цинк и другие металлы подвергают анодному растворению, в водном растворе карбоната аммония с концентрацией 30 60 г/л при плотности тока 1000/1500 А/м² в автоклаве. Давление аммиака создается за счет разложения карбоната аммония в ходе электролиза. Двуокись углерода подается в автоклав до давлении 0,5 1,0 МпА.

Нижний и верхний пределы давления двуокиси углерода объясняются поставленной задачей получения основного или среднего карбоната, при повышенных давлениях аммиака и двуокиси углерода растворимость их возрастает в несколько раз соответственно, скорость реакции между ними увеличивается, отпадает необходимость корректировки электролита.

Процесс можно осуществить при повышенных температуре и плотности тока.

При проведении электролиза под давлением увеличивается и электропроводность электролита.

Пример 1. Получение среднего карбоната свинца.

В автоклаве, корпус которого служит катодом, закрепляется изолированный свинцовый анод. Электролит-карбонат аммония с концентрацией 50 г/л, плотность тока 1000 А/м², напряжение 2,0 В, температура 20^oC. Давление двуокиси углерода 1,0 МпА. Выход по току 100% Пример 2. Получение основного карбоната свинца.

Электролиз проводится в электролизере, как в примере 1. Параметры процесса: концентрация карбоната аммония 50 г/л, плотность тока 1500 А/м², напряжение 3,2 В, температура 60^oC, давление двуокиси углерода 0,5 МпА. Выход по току 100% Пример 3. Получение среднего карбоната никеля.

Процесс электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1. Но в качестве анода никель.

Параметры процесса: электролит -карбонат аммония с концентрацией 50 г/л, температура 50^oC, напряжение 2,8 В, плотность тока 1500 А/м², давление двуокиси углерода 0,8 МпА. Выход по току 100% Данный способ электрохимического получения углекислых солей металлов позволяет получать средние и основные углекислые соли высокой степени чистоты. Содержание примесей в полученных при электролизе продуктах не превышает 10^-6 10^-7 мас.

По мере расхода электролита в ходе электролиза происходит его синтез с большой скоростью под давлением. Отпадает необходимость очистки двуокиси углерода и аммиака от электролита и компромирования их для повторного использования.

При повышенных давлениях увеличивается растворимость двуокиси углерода и аммиака в водном растворе карбоната аммония, возрастает электропроводность, что позволяет проводить электролиз при повышенной плотности тока и температуре.

Формула изобретения

Электрохимический способ получения углекислых солей металлов путем анодного растворения соответствующего металла в водном растворе карбоната аммония с концентрацией 30 60 г/л при барботаже двуокиси углерода через водный раствор, отличающийся тем, что процесс анодного растворения металла ведут при плотности тока 1000 1500 А/м² и поддержании постоянного давления двуокиси углерода при барботаже 0,5 1,0 МПа.