Электрохимический способ получения основной углекислой соли металла

110 15 20 30 50 55 Изобретение относится к электро- химическим производствамв част" ности, к способу получения карбо" натов металлов, которые находят себе применение в химической промышленности.Известен электрохимицеский способ получения углекислых солей ме" талла путем анодного растворения соответствующего металла в карбонате аммония с концентрацией 30-60 г/л при непрерывном барботаже аммиака со скоростью 003-0,1 и раствора в час и двуокиси углерода со скоро" стью 0,05-0,08 л раствора в час при плотности тока 800-1200 А/мф, Выход целевого продукта по току составляет 1004 111,Недостатком способа являетсянизкая производительность процесса "невозможность проведения процессапри большой плотности тока, Исполь"зование, для электрохимического син"теза одновременно двух газообразныхвеществ с определенной скоростью ихпропускания значительно усложняетпроцесс. Кроме того, использованиенебольшого избытка агрессивного ам"миака, неполное использование егов процессе приводит к загрязнениюокружающей среды и опасно для обслуживания,Известен также электрохимический способ получения основной углекислой соли металла путем анодногорастворения соответствующего металла в электролите пои барботаже двуокиси углеродаСогласно: способурастворения ведут при плотности тока 3-1 кА/м 2, при этом в качестве электролита используется раст-вор хлористого натрия с концентра"цией 100-110 г/л 21Недостатком данного, способа является большой расход исходного сырья-концентрация хлористопф натрияв электролите достигает 100-110 г/ла это в свою очередь затрудняет от"мывку целевого продукта от электролита и ведет к расходу большогоколичества воды на эту стадию,Целью изобретения является упрощение процесса при сохранении высо"кого выхода по току и его произво"дительности,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно электрохимическому способу получения основной углекислой соли металла путем анодного растворения соответствующего ме-. талла в электролите при барботаже двуокиси углерада, растворение ведут в. растворе карбоната аммония .с концен" трацией 20-30 г/л и хлорида аммония с концентрацией 10-20 г/л,Технология способа заключается в следующем.Металлическийникель, кобальт или другие металлы подвергают анодному растворению в электролите, представляющем собой водный раствор карбоната аммония с концентрацией 20- 30 г/л и хлорида аммония с концентрацией 10-20 г/л, при наложении постоянного тока плотностью 5000- 7000 Р/м , Одновременно проводится непрерывный барботаж двуокиси углерода.П р и м е р 1. Получение основного карбоната никеля.В электролизере с никелевым, катодом проводят анодное растворение металлицеского никеля под действием постоянного тока в электролите, представляющем собой раствор карбоната аммония с концентрацией 20 г/л и хлорида аммония с концентрацией 10 г/л при непрерывном барботаже двуокиси углерода.Параметры процесса: плотность тока 5000 А/м 2,температура 20 С, ско-. рость растворения никеля 5,15 кг/ч мВыход по току 130.IП р и м е р 2. Получение основного карбоната кобальта,Процесс электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1,с кобальтовым электродом - катодом. Параметры процесса: электролит раствор карбоната аммония с концен" грацией 30 г/л и хлорида аммония с концентрацией 20 г/л, плотность тока 7000 А/м 2, температура 30 С. Скорость .растворения кобальта 7,67 кг/ц м 2 Выход по току 1004.П р и м е р 3. Получение основного карбоната никеля,Процесс электролиза ведут в том же электролизере, как в примере 1,Параметры процесса; электролит- раствор карбоната аммония с концентрацией 25 г/л и хлорида аммония с концентрацией 15 г/л, плотность то" ка 6000 А/м 2, температура 25 С, Ско" рость растворения никеля 6,58 кг/чм 2,Выход по току 1003.1033 Тираж 643 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород ул. Проектная,ППП,Пвтввт Звк, ,ф 3 2ФзП р и м е р 4, Получение основного карбоната никеля,. Процесс электролиза ведут в томже электролизере, как в примере 1.Параметры процесса: электролит - 5раствор карбоната аммония с концентрацией 30 г/л и хлорида аммония сконцентрацией 20 г/л, плотность тока7000 А/м, температура 30 С, скорость растворения 7,66 кг/ц м , Вы Оход по току 1004,П р и м е р 5, Получение основного карбоната никеля.Процесс электролиза ведут в томже электролизере, как в примере 1. 15Параметры процесса: электролит "раствор карбоната аммония с концен"трацией 35 г/л и хлорида аммония .сконцентрацией 23 г/л, плотность тока8000 АIМ 2. Температура 30 С, Скорость растворения никеля 5,8 кг/ч мВыход по току 66"ь.П р и и ер 6, Полуцение основного карбоната никеля,Процесс электролиза ведут в том 25же электропизере, как в примере,1.Параметры процесса: электролитраствор карбоната аммония с концентрацией 15 г/л и хлорида аммония сконцентрацией 7,5 г/л, плотность то"ка 4000 А/м , температура 20 С. Скорость растворения никеля 4,5 кг/ч мВыход по току 1003,П р и м е р 7. Получение основного карбоната медикПроцесс. электролиза ведут в томже электролизере, как в примере 1, смедным электродом - катодом,Параметры процесса: электролитраствор карбоната аммония с концент" 4рацией 25 г/л и хлорида аммония сконцентрацией 15 г/л, плотность тока6000 А/м , температура 25 ОС. Скоростьрастворения меди 7,15 кг/ц м 2, Выходпо току 1003,П р и м е р 8, Получение основного карбоната цинка.Процесс электролиза ведут в томже электролизере, как в примере 1,с цинковым электродом - катодом.Параметры процесса: электролит ."50раствор карбоната аммония с концент" ВНИИПИЗаказ 5566/28Ю 575 4рацией 25 г/л и хлорида аммония сконцентрацией 15 г/л, плотность тока6000 А/м 2, температура 25 С. Скоростьрастворения цинка 7,30 кг/ч и . Выходпо току 100,Проведение анодного растворения вэлектролите с концентрацией карбонатааммония выше 30 г/л и хпорида аммонияс концентрацией выше 20 г/л нецелесообразно, твк как плотностьтока поднимается выше 7000 А/м 2,Скорость растворения, например,никеля (пример 4) в этих условияхвысокая и составляет 7,66 кг/ч 1 м.При дальнейшем повышении плотноститока ионы металла не успевают полностью удалиться,в раствор. Образующаяся основная углекислая соль кобальта - нерастворимое соединение,Она оседает на поверхности электрода, затрудняя дальнейший переходв раствор ионов металла, скорость.растворения анода падает, выход потоку становится менее 100. Возникает так называемаясолевая пасси"вация анода что приводит к нецеле" .сообразному расходу электроэнергии(пример 5).Использование электролита с концентрацией карбоната аммония менее20 г/л и хлорида аммония менее10 г/л нецелесообразно, так как уменв"шается электропроводность раствораиз-за малой концентрации указанныхкомпонентов, что, в свою очередь,ведет к снижению плотности тока менее5000 А/м , и как следствие, к снижению скорости растворения анода. Скорость растьзрения металла находитсяВ прямой заВисимости От плОтнОститока по закону Фарадея.Р Применение в кацестве электроли.та раствора карбоната аммония с концентрацией 20-30 г/л и хлорида аммония с концентрацией 10-20 г/л позволяет упростить процесс,так как облегчается отмывка целевого продукта от электролита, при этом сохраняется высокий выход по току и производитель. ность процесса полученияосновной углекислой соли металла.,