Способ электрохимического восстановления соединений шестивалентного хрома

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ч л и В/ьв 6 О х1 "-ъ л о сп д а чт.-т1 ., °; Я

П ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

558970

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ (5l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.07.74 (2! ) 2051314/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25,05,77. Бюллетень № 19 (45) Дата опубликования описания 27.07.77

2 (51) М. Кл.

С 25 В 1/00

С 01637/00

// С 02 С 5/12 (53) УДК 661.867.2 (088.8) Гасударственный комитет

Саввта Министров СССР но делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. Д. Сметанич и В. Ф. Андрианов

Челябинский отдел водного хозяйства промышленных предприятий

Всесоюзного научно-исспедоватепьского института водоснабжения, канапизации, гипс технических сооружений и инженерной гидрогеопогии (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ

СОЕДИНЕНИЙ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА

Изобретение относится к области элект рохимических производств, в частности к получению трехвапентного хрома из сырья, представляющего собой соединения шестивапентного хрома, и может быть испопь- а зовано при очистке сточных вод от соединений шестивапентного хрома.

Известен эпектрохимический способ восстановпения шестивапентного хрома до трехвапентного в водном растворе, за- !О кпючающийся в пропускании раствора через бездиафрагменный эпектропизер и регулировании рН раствора в предепах 1,5-3,0

f1).

Этот способ не может быть испопьзо- и ван в промышпенности, так как требует применения ппатиновых анодов, позвопяющих устранить обратную реакцию анодного оки пения трехвапентного хрома до шестивапентного, 20

Кроме того, способ предусматривает обработку только разбавпенных растворов.

Известен таклсе способ э кпстрохимичеокого восстановления соедин ний шестивапентного хромя в бозпиоф именном эпект-25 ропизере с применением нерастворимых, иа пример, свинцовых анодов (2).

Восстановление однако, протекает не полностью,и процесс характеризуется падением катодного выхода по току трехвапентного хрома по мере понижения концентрации шестивапенFHoro хрома в растворе вспедствие протекающей одновременно на аноде реакции окиспения трехвапентного хрома до шестивапентного состояния.

Указанные недостатки способа делают невозможным его практическое применение, особенно дпя цепей очистки хромсодержащих сточных вод, когда требуется практически попное восстановление шестивапент ного хрома (Hpедепьно допустимая концент» рация шестивапентного хрома в сточной воде, сбрасываемой в водоем, составпяет

О, 1 мг/и).

Белью изобретения является достижение полного восстановпенил шестивлпент ного хрома и повышени. выхода по току т, ехвапентного хрома.

Это достигается т м, что эпектропиз ведут в присутствии ионов грехвапентиоСпособ

Выход по току трехвалентного хрома после работы эпектролизера в течение, час электрэхимическэго восстановления хрома (У1) 2

88 4" 86 2 / 84 2 / 68 8" 49 2

Известный

1 00;6

Предлагаемый

1 00%

1 00 1о становился го железа в концентрации 2,0=-20 г/л а и при плотности тока 1=10 а/дм

Роль ионов трехвапентного железа заключается в том, что они препятствуют протеканию обратной реакции анодного окисления трехвалентного хрома дэ шести валентного. В присутствии ионов трех= валентного железа преимущественной анодной реакцией становится реакция электрэхимического выделения кислорода, Кроме того, ионы трехвалентногэ жепе=

GB катализируют реакцию электрэхимическэ= гэ BoccTQHoBnåíèH шестивалентнэго хрома на катоде.

При осуществлении предлагаемого спэ=соба достигается полное восстановление шестивалентнэгэ хрома при выходе пэ току трехвалептного хрома, близком к 100/о.

При этом ионы трехвалентнэго железа не р асх одую тся.

Для осуществления предлагаемого спэ= сэба достаточно присутствие в очищаемом растворе небольшэгэ количес1 ва ионов трехвалентнэго железа. Б большинстве случаев достаточна концентрация трехвалентного железа в растворе 0,5-20 г/л.

По окончании процесса восстановления шестивалентнэгo хрома трехвалентноэ железо может быть выделено иэ растВОра известным способом Осаждения в внде гидрээкиси и повторно использовано для электрохимической очистки следующей

hорции хромсэдержащего раствора.

Таким Образом, расход трехвалентногэ железа мэжет бьггь полностью исключен.

Предлагаемый способ можно осуществлять при плотностях катэднэгэ тэка в11лвть

Ь дэ 30 a/äì,.однако с эконэмическэи точки зрения целесообразно вести процесс а при плотностях гока 1-10 а/дм .

В качестве анодов можно использовать, 11ат1ример, свинец, сплавы свинца с оловом и сурьмой, ферросилиций и т. д., в качестве катодов - железо, никель, медь, свинец и др.

Предлагаемый способ можно использовать дпя электрохимического восстановления шестивапентного хрома в растворах с любой концентрацией последнего. Чем выше концентрация шестивалентного хрома в очищаемом растворе, тем больший экономический эффект достигается от применения предлагаемого способа.

П р я м е р . Проводят электролиз расг. вора с начягаьной концентрацией шеотивалентного хрома 40 г/л и концентрацией ионов трехвалентного железа в растворе 12 г/i Электролиз ведут в бездиафраг. меннэм электропизере с анодами, иэготовпенными из сплава свинца с сурьмой и оловом, и катодами из никеля при ппэт2 ности тэка 2 а/дм

После 7=-ми час электролиза весь шестивалентный хром полностью восстановился дэ трехвалентнэгэ сэстэя11ия: BbIxoU пэ тэку составляет 99,27.

При проведении электролиза раствора шестивалентнэго хрома (40 "/n) без добавления ионов трехвалентногэ железа

tio известному способу в ТоМ же режиме после 10-ти час работы электролизера концентрация шестивалентного хрома в растворе снизилась дэ 0,66 г/л и при дальнеишем проведении процесса практически не снижалась. Полного восстановления шестивалентногэ хрома достичь не удалось, В таблице представлен выхэд по тэку трехваленгнэго хрома в течение электрэ40 ива.

100/ 99 2 часэв хром (У1) полностью Вос5589/0

Составитепь В, Андрианов

Редактор Л. Пародная Техред С. Беца Корректо В. Галас

Заказ 1 4 49/86 Тираж 646 П одппсн Ое

ЦПИИПИ Государственного комитета Совета Министров С.ГСР по дпеам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фипнап ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, Как видно из табпицы, предпагаемый способ I10380lMBT pOCTHHb Попног0 BOC становления шестивапен1ного хрома при выходе по току трехвапентного хрома, бпизком к 100О/о, на протяжении acего процесса восстановпения хрома (У1) .

Испопьзование предпагаемого способа энектрохимического восстановпения соединений шестивапентного хрома обеспечивает достижение попной очистки р стч воров от шестивапентного хрома в простой и дешевой аппаратуре (бездиафрагменный эпектропизер с анодами из свинца ипи его сплавов); осуществпение процесса восстановпепия шестивапентного хрома при максимальных, бпизких к 100, выходах по току TpexBaпентного хрома.

Зксппуатационные затраты на осуществ= пение разработанного электрохимического способа восстановления шестивапентного хрома в 3-8 раз меньше по сравнению с эксппуатационными затратами на осуществпение Общепринятых реаГBHTHbIx спОсОбОВ с применением в качестве восстановитепя супьфита натрия, жепезного купороса и т. д.

Формупа изобретения

Способ эпектрохпмического восстанов ения соединений шестивалентного хрома в растворах до трехвалентного путем эпектропиза при постоянном токе в бездиафрагменном эпектропизере с нерастворимыми анодами, например, из свинца ипи его сппавов, отличающийся тем, что, с цепью достижения попного восстанОВпения шестивапентногo хрома и пОВышения выхода по току трехвапентного хрома, эпектропиз ведут в присутствии ионов трехвапентного жепеза в концентрации

2,0-20 г/и и при ппотности тока 1-10а/дм

Источ|н1кп информации, принятые ВО внимание при экспертизе:

1. Патент США, к.исс 204-97, № 3679557 OT 25.07. 1972.

2. Спб "Гидроэпектрометалпургия хрома", р5 изд. АЬГруз ССР, 1959 г., cTp 9.