RU1806221C - Способ получени бихроматов щелочного металла и/или хромовой кислоты - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  способа получени  бихроматов щелочных металлов и/или хромовой кислоты путем электролиза раствора моно- или бихроматов щелочного металла при повышенной температуре с использованием катионитовой диафрагмы на основе перфорированного полимера с сульфокислыми группами. Последующее выделение соответствующего целевого продукта путем кристаллизации. В катодную камеру подают водную фазу и из нее отвод т содержащий щелочные ионы водный раствор , В качестве водной фазы в катодную камеру подают водный раствор, содержащий монохромат и/или бихромат, и/или карбонат щелочного металла. Изобретением достигаетс  повышение выхода по току при электролитическом получении бихроматов щелочных металлов и/или хромовой кислоты. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к технологии получени  хромата и хромовой кислоты, в частности, к способу электролитического получени  бихромата щелочного металла и/или хромовой кислоты.

Целью изобретени   вл етс  повышение выхода по току при электролитическом получении бихроматов щелочных металлов и/или хромовой кислоты.

Поставленна  цель достигаетс  в способе получени  бихроматов щелочных металлов и/или хромовой кислоты путем электролиза моно- и/или бихромата щелочного металла.при повышенной температуре с использованием катионитовой диафрагмы на .основе перфорированного полимера с сульфоксильными группами, и последующего выделени  соответствующего целевого продукта путем кристаллизации, причем в

катодную камеру подают водную фазу и из нее отвод т содержащий щелочные ионы водный раствор, за счет того, что в качество водной фазы в катодную камеру подают водный раствор, содержащий моно- и/мли бихромат и/или карбонат щелочного металла.

Вводимый в катодную камеру водный раствор может еще содержать хромовую кислоту..

Предпочтительно ввод т в катодную камеру содержащий хромат щелочного металла раствор, в котором 70-95% хромата представл ют собой ионы бихромата, а 5- 30% - ионы монохромата.

Подобные растворы получают, например , при получении раствора бихромата щелочного металла из раствора монохромата щелочного металла подкислени  двуокись углерода под давлением.

00

о о

к ю

со

Если водный раствор не содержит ионов хромата, но лишь ионы карбоната, то в нем могут также содержатьс  гидроокись и/или гидрогенкарбонат щелочного метал: ла. Подобные растворы получают тем, что в  чейки ввод т воду или разбавленный, содержащий щелочные ионы раствор в катодной камере или же к этому раствору после отвода из катодной камеры прибавл ют двуокись углерода.

Отводимый из катодной камеры раствор имеет значение рН 4 - 14, предпочтительно 6-7,5.

Предлагаемый способ осуществл ют, как правило, при температуре и при плотности тока 2- 5 кА/м2.

Нижеследующие примеры по сн ют способ и его положительный эффект.

Используемые в примерах электролизеры включают анодные камеры, выполненные из чистого титана, и катодные камеры, выполненные из нержавеющей стали. В качестве диафрагмы используют содержащую сульфоксилые группы катионитовую диафрагму на основе политетрафторэтилена, выпускаемую американской фирмой. ДюПонт под названием Нафион 324 и Нафион 430, причем Нафион 324 представл ет собой двухслойную диафрагму, а Нафион 430 - однослойную диафрагму.

Катоды выполнены из нержавеющей стали, а аноды - из титана и снабжены упом нутым в примерах электрокаталитическим покрытием. Рассто ние между электродами и диафрагмой во всех примерах равно 1,5 мм. В катодные камеры подают растворы бихромата натри , содержащие 800 г/л Na2Cr20 2 НаО и дополнительно еще 200 част./мил. кальци . Скорость подачи выбирают так, чтобы в выход щем из  чеек анилите устанавливалось соотношение ионов натри  к хрому (VI), равное 0,6,

Соответствующий целевой продукт выдел ют известным образом путем упарива- ни  и кристаллизации из анолита.

В катодные камеры  чеек подают или воду или содержащий бихромат натри  раствор .

Температура электролиза составл ет во всех примерах 80°С и плотность тока - 3 кА/м проецированной передней поверхности анодов и катодов, причем эта поверхность составл ет 11,4 см 6,7 см.

Пример 1. В этом примере однослойную диафрагму Нафион 430 используют дл  разделени  анодной и катодной камер. Анод выполнен из титана и снабжен содержащим

окись ириди  электролитическим покрытием .

В катодную камеру подают раствор бих- ромата натри , содержащий 800 г/л 5 Na2Cr2U7 2 и 200 част./милл. кальци . Скорость подачи при этом выбирают так, чтобы выход щий из  чейки католит имел значение рН, равное 6,5-7,0. При этом во врем  опыта, дл щегос  9 дней, устанавли- валось неизмен ющеес  среднее напр жение  чейки 4,2 В. Средний выход по току составл ет 63,5%.

Сравнительный пример. Повтор ют пример 1 с той разницей, что 5 в катодную камеру подают воду с такой скоростью , что из электролитической  чейки выходит 10%-ный натриевый щелок.

При продолжительности электролиза 9

дней устанавливаетс  среднее напр жение

0 в электролитической  чейке 4,2 В. Средний

выход по току за этот период составл ет

38%.

Сравнение данных по выходу по току примера 1 и сравнительного примера под- 5 тверждает достижение поставленной цели. Примеры 2-5. В этих примерах используют аноды из титана, снабженные нанесением путем гальванизации из расплава платиновым покрытием, причем в примерах 0 2 и 3 .используют двухслойную диафрагму Нафион 324, а в примерах 4 и 5 - однослой- ную диафрагму Нафиона 430.

В качестве католита при этом получают: пример 2: 20%-ный натриевый щелок путем 5 подачи воды в катодную камеру (сравне- ние:согласно прототипу); примеры 3 и 4: содержащий хромат раствор со средним значением рН 6,5 путем подачи раствора бихромата натри , со- 0 держащего 800 г/л 2 N20 и 200 част./милл. кальци .

пример 5: содержащий хромат раствора со средним значением рН 13,4 путем подачи раствора бихромата натри , содержащего 5 600 г/л Ыа2Сг20 2 Н20 и 200 част./милл. кальци .

Результаты опыта сведены в таблице. Сравнение примеров 2 и 3 подтверждает достижение поставленной цели и в случае 0 использовани  двуслойной катионовой диафрагмы . Кроме того, результаты примеров 3-5 показывают, что при использовании однослойной диафрагмы вместо двухслойной может достигатьс  значительно меньшее 5 напр жение электролитической  чейки при высоком выходе по току.

Пример 6. Повтор ют пример 1 с той

разницей, что в катодную камеру подают

. раствор, содержащий 70% ионов бихромата

и 30% ионов монохромата. При этом во врем  9-дневного опыта устанавливаетс  среднее напр жение 4,1 В при выходе по току 63,9%.Пример 7. Повтор ют пример 1 с той разницей, что в катодную камеру подают раствор, содержащий 95% ионов бихромата и 5% ионов монохромата, и опыт провод т в течение 29 дней. При этом среднее напр жение составл ет 4,6 В при выходе по току 64%.

Пример 8. Повтор ют пример 1 с той разницей, что подаваемый в катодную камеру раствор содержит еще хромовую кислоту , причем опыт провод т в течение 30 дней. При этом среднее напр жение составл ет 4,1 В при выходе по току 63%.

Пример 9. Повтор ют пример 1 с той разницей, что подаваемый в катодную камеру раствор содержит 19% смеси карбоната натри  и бикарбоната натри . При этом среднее напр жение составл ет 4,4 В при выходе по току 58%.

Пример 10. Повтор ют пример 1 с той разницей, что подаваемый в катодную каме- ру раетвор содержит 22% смеси карбоната натри  и бикарбоната натри . При этом среднее напр жение 4,4, В при выходе по току 64%. .

В примерах 1-5 подаваемый в катодную камеру водный раствор содержит 80%

Claims (4)

1. Способ получени  бихроматов щелочного металла и/или хромовой кислоты электролизом раствора моно- или бихромата щелочного металла при повышенной температуре с использованием катионообменной мембраны на основе перфорированного полимера с сульфокислотными группами с подачей в катодную камеру водный фазы и выводом из анодной камеры целевого продукта с последующим его выделением кристаллизацией , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выхода по току, в качество водной фазы в катодную камеру подают водный раствор монохромата и/или бихромата и/или карбоната щелочного металла .

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что в катодную камеру подают раствор, содержащий 70-95% ионов бихромата и 5- 30% монохромата.

3. Способ по пп.1 и2,отличающи и с   тем, что в катодную камеру подают раствор, дополнительно содержащий хромовую кислоту.

4. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что при подаче в катодную камеру раствора карбоната щелочного металла он дополнительно содержит гидроокись или бикарбонат щелочного металла.