Способ получения гидроокисей переходных элементов

(11, 570346 К АОТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСе В 61) Дополнительное к авт. свид-э 1) М, Кл. С 25 В 1/О 1)1987557/23 2 2) Заявлено 08.01,74 (2 присоединением заявки М 3) Приоритет Государственный квинт Совета Министров ССС по делом изобретений и открытий(45) Дата опубликования описанн 4. 11,7(71) Заявите ут химии и те х эл ентов и минерального сырья им. С. М. Кирова АН СССР ордена Ленина кольского пиал(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРООКИСЕЙ ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Недоатагком из способа являегидроокисе стног лучен я невозможност х металлов.ген также спо я гид- элекдании р) раис Фэ полученов путем Извесокисей переходных мета тролизв; градиент постоянном токе прирН в прикатодном пр ветаИзобретение относится к элекгролигивскому получению гидроокисей переходныхметаллов, в частности для получения гидроокиси титана.Известен способ электрохимического получения мегаллоорганических соединений путем электролиза на переменном токе, в результате чего электрод (металл Хет, Сд,НД В 1, Зй , РЬ и др.) окисляется переменным током в анодный полупериод, образующиеся ионы металла переходят в органический расгворитель и таким образом получают металлоорганическое соединение 11 1 Недостатком данного способа яневозможность получения гидроокина с высоким выходом по току. С целью получения гидроокисей титанас высоким выходом по току кислый растворсоед инений титана подвергают электролизу на переменном токе с плотностью0,5-1,0 А/см, частотой 20 50 Гц при160-95 С.По предлагаемому способу к электродам,изготовленным из инертного материала,например графита, погруженным в кислыйраствор титана, прикладываегся переменный ток плотностью 0,5 1,0 А/см,с часйгогой 20-50 Гц, темпетоагура раствора поддерживаегся на 60-95 С. При агом происходит эффективное образование зародышейосаждающихся гидроокисей вследствие воздействия электромагнитных возмущений вобъеме электролита,П р и м е р 1. Сернокислый раствортитана (500 мл), содержащий 80 г/лНфО и 8,35 г/л Т, подвергают в течение часа электролизу на переменном гокечастотой 50 Гц при плотности гока 0,7 А/см1(сила тока 5 А), Напряжение на графитовыхоэлектродах 8 В. Температура раствора 95 С,Послр фильтрация выпавших гидроокисей579346 содержание титана в растворе составило 0,0084 г/л (99,7% титана выделялось в виде гидроокисей).Из приведенного примера следует, что предлагаемый способ обеспечивает высокий выход гидроокисей титана по току и высокую степень осаждения (по известному способу содержание титана в растворе составляло 3,35 г/л Т и видимого образования гидро окисей не происходило).В примерах, приведенных ниже доказана оптимальность выбранных интервалов.П р и м е р 2. Сернокислый расгвор титана, содержащий 75 г/л Н 50 и 6,52 г/л Т подвергался обработке пере менным током частотой 50 Гц при плот ности тока на графитовых электродах 0,6 А/см и напряжении 7 В в течение 2,5 час при различных температурах.,В растворе после обработки током обнаружено следующее содержание титана при Ф 28 О 96 г/л, при 1 41 С0,498 г/л, при 1 92 С - 0,05 г/л, а соответствующее извлечение титана в гидратный продукт При плотности гока выше 1,0 А/см происходит разогрев электролита током и 40 вскипание раствора у поверхности электро дов. Выкипание 1. раствора сопровождается крис гализацией солей, пассывацией электро дов гидрагными отложениями (т.е, в технологическом отношении процесс нарушается)45 поэтому применять ток с плотностью выше 1,0 А /см нецелесообразно, Соответственно плотности тока ограничивается верхнеезначение напряжения на электродах.Частота тока. Большинство эксперимен гов проводилось на гоке промышленной чаэ готы (50 Гц), исходя из практической ц лесообразности способа.Что касается пределов, указанных в формуле изобретения, то они основаны на сле 55 дующем. Выход продукта для частоты50 Гц состави 99,7% при частоте 10 Гц в тех же условиях он был равен 23,0%);при 20 Гц,9%, при 100 Гц,0 ипри 200 Гц,0%.60 составило, соответственно, 85,3, 92,4 и99 2%, Поддерживать температуру выше95 С нежелательно, так как при кипячениираствора титана, происходит их разрушение с выделением в осадок всех присугствующих компонентов,Интервалы других параметров режимаэлектрогидролиза с использованием переменного тока также подтверждают конкретнымирезультатами.Плотность гока и напряжение на электродах эти два параметра взаимосвязаны, гаккак с увеличением токовой нагрузки наэлектродах возрасгаег и величинаподаваемого напря 1 кения. Указанные в формуле пределы подтверждаются следующим примером.(В примере речь идет о железе, однаковсе выводы относятся и к титану),П р и м е р 3. Азотнокислогный раствор железа рН 2,7 содержал 2,4 г/л Ре,Раствор обрабатывался переменным токомос частотой 50 Гц при 80-84 С в течениечаса при различной плотности тока (3).Результаты опыта приведены ,в табл,Таким образом, предложенный интервалпараметров является оптимальным,формула изобретения Способ получения гидроокисей переходныхэлементов путем электролиза кислых растворов соединений этих элементов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью получения гидроокисей титана с высоким выходом по току, кислый раствор соеоийенныйтитана подвергают электролизу на переменном гоке с плотностью 0,5-1,0 А/см,очастотой 20-50 Гц при 60-95 С.Источники информации, принятые во вниание при экспертизе:1, Патент США М 3630858,кл. 204-59, 28.12.71.2. Журнал "Электрохимия", Т. 2 вып,12 1966, с. 1470 1474,