Способ восстановления ионов трехвалентного железа

(51)5 И Б Т АТЕН го отделения като ва, г/л: Т 1 104; ЕВыход по току 99%Пример 2. щие. ляется увеличесчет возможноака и выхода по вия работы следуюоку куляц см/с учают олит и анолита ри темпе- а выходе из става, г/л: 99 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ(72) Жан Башо и Оливье ле Рукс (ЕЯ)(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИОНОТРЕХВАЛЕНТНОГО ЖЕЛЕЗА Изобретение относится к электрохимии, а именно к электрохимическим способам переработки растворов, содержащих титан и железо.Целью изобретения явние производительности засти увеличения плотности т П р и м е р 1. Используют ячейку дляэлектролиза, имеющую следующие характеристики и условия: катионная перегородка - НАФИОН 423; анод - полосовой титан, покрытый платино-иридием; катод - полосовая медь; плотность тока 30 А/дм.Кроме того, осуществляют циркуляциюнижеуказанных сред: анолит Н 2804 0,5 н атолит на входе, г/л: Т 1+ 120; Ее+ 45; Ре 3; Н 2 О 4 270,Для скорости циркуляции католита10 см/с и анолита О,б см/с с температурой ячейки 650 С получают на выходе из катодно(57) Изобретение относится к электрохимии и позволяет увеличить производительность за счет увеличения плотности тока и выхода по току. Способ касается восстановления ионов трехвалентного железа электролизом раствора, полученного растворением ильменита серной кислотой и содержащего сульфат титанила и двух- и трехвалентное железо, с подачей указанного раствора в катодную камеру электролизера с катионообменной мембраной, причем раствор солей двухвалентного железа подают в анодную камеру, 1 табл,ит следующего соста 48, Тз+ 16на катоде составляет Используют яче имеющую характери онная перегородка - полосовой титан, пок ем; катод- палладир стиями; плотность тоКроме того, осущ нижеуказанных сред: ику для электролиза, стики и условия: кати- НАФИОН 423; анод - рытый платина-иридиованный титан с отверка 20 А/дм .ествляют циркуляцию анолит Н 2 Ю 40,5 н ка 120; Ге 47; Ре 4; толит на входе, г/л: Т Н 2304 270.Для скорости цир 0,5 см/с и католита 1 ратуре ячейки 65 С пол катодного отделения ка Т 113; Ре 51;Ъ 7,Выход по току на ка4+ , 2+, , 3+П р и м е р 3. Используют различные католит на входе, г/л: Т 120; Ее 45; Т 1типы катодов по опытам 1, 2 и 3. 1; Н 2304 270.Условия работы ячейки следующие ка- Для скорости циркуляции католитатолит на входе, г/л; Т 120; Ре 46; Ге .3; 10 см/с и анолита 0,5 см/с с температурой5 ячейки 65 С получают на выходе иэ катодСкорость циркуляции католита 30 см/с; ного отделения католит следующего соста 4+ , 2+ , зтемпература ячейки 65 С; катионная пе- ва, г/л: Т 1 120; Ре 48; Т 1 9,регородка - НАФИОН 423; плотность то- Выход по току на катоде составляетка 30 А/дм 2 90 .Анолит, Н 2304 0,5 н. для опытов 1 и 2 10 Способ заключается в осуществлении21раствор соли двухвалентного железа: Ее циркуляции в катодном отделении ячеики40 г/л для опыта 3. обрабатываемого раствора,Анод - полосовой титан, покрытый пла- Этот раствор содержит ионы титана итино-иридием для опытов 1 и 2, а также . железа. Титан,восновном,имеетформутиграфит для опыта 3. 15 тана Щ отношение Ге/Ее(11) может иэРезультаты даны в таблице, меняться.П р и м е р 4, Показывает возможность Раствор может содержать также ионы+получения с ячейкой для электролиза рас- Н и анионы типа сульфата,творов содержащих высокую концентра- Способ получения двуокиси титанацию Т 1 20 включает следующие стадии.Условия работы ячейки следующие: Первая стадия заключается в воздейстанолит - Н 23040,5 нкатолит на входе, г/л: вии на титансодержащую руду раствораТ 14+ 120; Ре 2+45,7; Ее 3,4; Н 2304270. серной кислоты, Полученный таким путемСкорость циркуляции католита 60 см/с; раствор от воздействия восстанавливают воскорость циркуляции анолита 0,5 см/с; тем второй стадии, затем осветляют в третьейпература ячейки 65 ОС; катионная перего- стадии, стадии 2 и 3 могут быть обратными.родка - НАФИОН 423; анод - полосовой Четвертая стадия заключается в кристаллититан, покрытый платино-иридием; ка-зации,затем вотделении частисернокислойтод - перфорированная медь; плотность закиси железа в растворе, Полученный татока 17 А/дм . 30 ким путем раствор подвергают концентраПолучаютна выходе католитслеующе- ции в пятой стадии, затем в последней иго состава, г/л: Т 14+ 46,4, Ге+ 49,1; Т 73,6. шестой стадии производят гидролиз сульВыход по току на катоде составляет фататитанилаиотделениегидроокиситита 97,5%. на, которую затем прокаливают,П р и м е р 5. Используют ячейку для 35 Ячейкадляэлектролизаиспособпоизоэлектролиэа, имеющуюследующиехаракте- бретению применяются особенно для восристики и условия; катионная перегородка становления раствора, образующегося из- НАФИОН 423; анод - полосовой титан, первой вышеназванной стадии, т,е. от воэпокрытый платино-иридием; катод - сви- действия серЪой кислоты на титансодержанец; плотность тока 20 А/дм. 40 щую руду, особенно типа ильменита.Кроме того, осуществляют цИркуляцию В данном случае стадию восстановленижеуказанных сред: анолит Н 2304 0,5 ; ния способа (вторую стадию) целиком осукатолит на входе, г/л; Т 1 120; Ге 45; Т ществляют путем электролиза.1; Н 2304 270., Однако можно также осуществлять восДля скорости циркуляции католита 45 становление в любом пункте способа пол 10 см/с и анолита 0,5 см/с с температу- учения Т 02 между воздействием ирой ячейки 65 ОС получают на выходе иэ гидролизом и, в частности, непосредственкатодного отделения католит следующего но перед гидролизом,состава, г/л: Т 1 104; Ре 48; Т 8. В анодном отделении можно осуществВыход по току на катоде составляет 50 лять циркуляцию или подкисленной воды, на 80, пример раствора 0,5 н. Н 2504, или раствораП р и м е р 6. Используют ячейку для соли, содержащей двухвалентное железо,электролиза, имеющую следующие характе- Раствор, циркулирующий в катодномристики и условия; катионная мембрана - . отделении, может быть возвращен на реНАФИОН 423; анод - полосовой титан, 55 цикл на выходе из этого отделения,покрытый платино-иридием; катод - по- Можно также осуществлять циркулялосовой титан + свинец; плотность тока цию раствора в катодных отделениях двух30 А/дм . ячеек, смонтированных параллельно. ПодоКроме того, осуществляют циркуляцию бный монтаж .позволяет обеспечивать понижеуказанных сред: анолит Н 2504 0,5 н;1720495 Опыт Катод Выход по токуна като е,73 84 99 ГрафитПерфорированный титанПе о и ованная ме ь Составитель О,Зобнин Редактор М. Бандура Техред М,Моргентал . Корректор А. ОсауленкоЗаказ 779 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 стоянную работу промышленной установки даже в случае повреждения одной из ячеех.Использование катионной мембраны позволяет одновременно получить;кости и повышение плотности тока.В прототипе выход по току 85 и плотность тока 7,5 Аlдм, в то время как в данном способе выход по току в среднем равняется 99 и плотность тока на 2- ходится в интервале между 20 - 30 А/дм,Формула изобретения Способ восстановления ионов трехвалентного железа электролизом раствора, полученного раси орением ильменита серной кислотой и содержащегосульфаты титанила и двух- и трехвалентного железа, с подачей указанного раствора в катодную ка меру мембранного злектролизера и подачейраствора солей двухвалентного железа в анодную камеру, отл ича ю щийся тем, что, с целью увеличения производительности за счет возможности увели чения плотности тока и выхода по току,указанный раствор подают в катодную камеру электролизера с катионообменной мембраной,