Способ получения безуглеродистого хрома электролизом водных растворов хлорида хрома

Способ получения безуглеродистого хрома электролизом водных растворов хлорида хрома

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 40с, 12 № 51432

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Зарегис>прировано в Государс>пвенном бюро последующей регистра»ии изобретений при 7осплане СССР

Л. Н. Гольц и N, С. Израилевич.

Способ получения безуглеродистого хрома электролизом водных растворов хлорида хрома.

Заявлено 31 марта 1936 года за ¹ 193192.

Опубликовано 31 июля 1937 года.

Для производства специальных сортов стали (нержавеющей, быстрорежущей и пр.) требуется хром, не содержащий углерода. Между тем, получаемый термическим путем феррохром, который обычно применяется взамен хрома для добавки в стальную ванну, даже после рафинирования содержит наряду с другими примесями также от

0,4 до 1,5% углерода. Понижение содержания углерода в феррохроме до еще более низких пределов связано с резким повышением стоимости последнего.

В безуглеродистом или малоуглеродистом хроме, получаемом алюмотермическим путем, всегда содержатся, примеси алюминия и кремния.

Наиболее рациональным путем для получения чистого, не содержа щего, углерода хрома, является путь элек-! тролитический. Применение для этой цели в качестве электролиза растворов хромовой кислоты, служащих для гальванотехнических покрытий, явля-, ется совершенно нерентабельным, тем, более, что выход хрома из этих рас- творов невелик (около 35%, считая на б-валентный хром).

Предпринимавшиеся неоднократно различными исследователями работы по изысканию способа электролитического получения хрома из солей низковалентного хрома были до сих пор неудачными и не пошли дальше кратковременных лабораторных опытов.

Во всех опытах, описанных в литературе, получались или слишком малые выхода по току (5 — 8%) или неудовлетворительного качества осадки. Электролиты в процессе работы оказывались неустойчивыми, а результаты опытов — часто невоспроизводимыми.

По предлагаемому способу, технически вполне осуществимому, технический безуглеродистый хром получается электролизом водных растворов его хлоридов.

Электролиз ведется с применением диафрагмы и нерастворимых анодов.

В процессе электролиза на катоде выделяется хром и водород, а на аноде — газообразный хлор. Основные трудности, возникавшие при выделении хрома из растворов хлоридов и заключавшиеся в низких выходах пс току и осаждении на катоде, при длительном ведении процесса электролиза гидратов окислов, преодолены тем, что в католит добавляется хлористый аммоний, а в качестве анолита применяется соляная кислота. Введение хлористого аммония способствует созданию необходимой кислотности раствора, а применение в качестве анолита соляной кислоты полностью предотвращает, благодаря переносу ионов водорода во время электролиза, образование основных солей хрома.

При этих условиях процесс электро- лиза протекает совершенно спокойно, не требует никакой дополнительной корректировки, дает вполне воспро- изводимые результаты и допускает изменение концентрации хрома и плотности тока в довольно широких пределах.

Хорошие результаты получаются при следующих условиях ведения процесса.

Состав католита — раствор хлорного хрома с концентрацией хрома от 125 до

35 г/л и хлористого аммония не меньше 25 г/л. Анолит — соляная кислота концентрации 0,5 — б%; концентрацию соляной кислоты в анолите можно повысить при подборе диафрагмы с большим сопротивлением диффузии.

Катодные плотности тока лежат в пределах от 15000 до 40000 й/лР, а анодные — от 750 до 900 и лР. Электролиз ведется при комнатной температуре.

Выделение металла идет хорошо без перемешивания электролита и выхода по току составляют 30 — 35%, считая на трехвалентный хром. Напряжение на ванне поддерживается

3 — 5 вольт. Расход энергии на 1 m металлического хрома составляет 21000, киловат часов.

Ванна может работать длительно как на истощение электролита от 125 до 35 г/л хрома, так и беспрерывно при постоянной средней концентрации хрома в католите, которая осуществляется подачей в ванну каскадным способом концентрированного раствора хлорида хрома.

В обоих случаях схема процесса осуществляется следующим образом: отработанный католит с концентрацией хрома 35 г/л обогащается хромом и снова идет на электролиз. Расхода 1ЧН,С! во время электролиза почти не происходит.

Выделяющийся на аноде хлор можно использовать для хлорирования хромовых руд с получением хлорида хрома, а выделяющийся на катоде водород — для синтеза соляной кислоты.

При описанных условиях получаются блестящие, плотные и толстые осадки хрома, почти не содержащие окислов и совершенно чистые от посторонних примесей.

Предмет изобретения.

Способ получения безуглеродистого хрома электролизом водных растворов хлорида хрома с применением диафрагмы и нерастворимых анодов, отличающийся тем, что в католит вводят хлористый аммоний, а в качестве анолита применяют слабый раствор соляной кислоты.

Тип...(печатный Труд". Зак. 4315 — 400