Способ получения оксида хрома iii

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУбЛИК 87 19) Г 1 46 25 В 1/00,(5 НИЕ ИЗОБРЕТЕ П АВТ лечения Ч), Сущ- валентлизер, - 3,5 В. нода (2 - й Сг(11), дрокси-, ператуОН ) счн 4 Он ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА ХРОМА(11) Изобретение относится к гальваностегии, а более конкретно - к технологическим процессам, в которых используются концентрированные хромсодержащие растворы, например, при пассивации цинка и кадмия, травлении меди и ее сплавов, нанесении хромовых покрытий.Из-за насыщения в процессе эксплуатации концентрированных хромовокислых растворов солями железа, цинка, меди и других металлов или загрязнения нитрат- ионами они теряют свою работоспособность и должны быть очищены или утилизированы. Причем. в некоторых случаях по экономическим и т ехническим соображениям утилизация является предпочтительной,Известен способ получения оксида хрома (111), включающий электрохимическое восстановление ионов шестивэлентного хрома электролизом в бездиафрагменном электролизере с нерастворимыми анодами.Недостатком известного способа является невысокое содержание оксида хрома в основном продукте,(57) Способ предназначен для изв Сг(11) из растворов, содержащих С(1, ность изобретения: раствор .шести ного хрома подают в электро Напряжение на электролизере 2,5 Соотношение площадей катода и а 4);1. Получают раствор, содержащи Трехвэлентный хром осаждают ги дом аммония. Осадок сушат при тем ре не ниже 200 С, 4 табл,Предлагаемый способ обработки концентрированных хромовокислых растворов был опробирован при утилизации отработанного электролита твердого хромирования состава: СгОз - 130 г/л; Сг(11) - 26 г/л Ре(111) - 11 г/л; Н 2304 - 5 г/л.Первый этап обработки (электрохимическое восстановление) проводили в электролизере объемом 1 литр при постоянном перемешивании, используя графитовый катод площадью 1,5 дм и титан-никелевый2(55% Т 1, 45% К 1) анод площадью 0,5 дм, Напряжение на электродах поддерживали равным 3 В, После падения тока до нуля (конец электрохимического восстановления) и выгрузки электродов раствор перелили в металлическую емкость (нейтрализатор) и при перемешивании ввели туда расчетное количество гидрооксида аммония в виде аммиачной воды. Расчет проводили по формуле; ЧННОН =0 6 (Сг(ИМмн 4 Он 1001788087 Таблица 1 Влияние напряжения электрохимической обработки (Оо) содержание СгОз в растворе. после обработки (г/л), выход по току реакции Сг(Ч 1)-+Сг(11) и содержание оксида хрома (1 И) в выделяемом продукте (о/, Сг 20 з) Исходный состав обрабатываемого раствора(г/л); СгОз - 40; Ге -5; Н 250 а - 5. Катод - графит, анод - сплав титан-никель, Як,Яа= 3;1, отип 3Здесь: (Сг(Ч 1 Ц - содержание шестивалентного хрома в исходном электролите по результатам анализа (г-экв/л); Чэ -объем обрабатываемого электролита (л);Минон= 35; счн он, 1 МНаОН), Ччн он - .плотность, концентрация ф) и объем аммиачной воды.Нейтрализатор с образовавшейся пастообразной смесью загружали в сушильныйшкаф, где продукт сушился в течение 8 часов при т= 210 С. Сушка продукта йри температурах, меньших 200 С, не обеспечиваетразложения бихромата аммония, поэтомунагрев проводят при любой температуре,превышающей 200 С.Предлагаемый способ позволяет полностью обезвреживать концентрированныехромовокислые растворы, т.к, содержаниетоксичного компойента (Сгб+) здесь послеобработки равно нулю, Способ же обработки по прототипу обеспечивает снижение содержания Сг(Ч 1) только до 0,66 г/л,Оптимальный режим электрохимиче; ского восстайовления шестивалентногохрома реализуется при использовании в качестве катода графита, а анода - титан-никелевого сплава с соотношением ЗкЗа= 3:1и напряжении 3 В. По сравнению с графитовым электродом на. катодах из другихматериалов предельная скорость восстановления Сг(Ч 1) существенно ниже (табл.2),А использование пары, катод - графит, анод- титан-.никель, обеспечивает полный пере.вод шестивалентного хрома в трехвалент. ный(отношение Сг(Ч 1)/Сг(111) здесь после 20 .5 часов электролиза равно О/65),При соотношении ЯкЗа, превышающем4;1 и меньшем 2:1, заметно возрастает расход электроэнергии (табл.3). Использованиенапряжения в диапазоне 2,5 ВО3,5 В10 увеличивает время обработки из-за снижения при малых О рабочих плотностей тока ивыделения водорода при больших О (табл,4).Таким образом, заявленный способ позволяет выделить трехвалентный хром15 практически полностью,Формула изобретения Способ получения оксида хрома (11),включающий электрохимическое восста новление ионов шестивалентного хромаэлектролизом в бездиафрагменном электролизере с нерастворимыми анодами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения содержания оксида хрома в основном 25 продукте, электролиз ведут при напряжении 2,5 - 3,5 В с использованием графитового катода и титан-никелевого анода при соотношении площадей катода и анода (2- 4):1 с осаждением ионов трехвалентного 30 хрома гидроксидом аммония и сушкой продукта при температуре не ниже 200 С,1788087 Таблица 2 Влияние материала электродов на соотношение содержания Сг(Ч 1)/Сг(111) через 20 часов электрохимической обработки хромовокислого раствора и максимальное значениекатодной плотности тока (Ок,пх), исключающее выделение водорода Т 1-М 1 Катод га ит гаит сталь га ит свинец Т 1-М Т 1-Й 1 Т 1-Ю Т 1-й Анод свинец гаит 62/3 44/21 58/7 О/65 40/25 63/2 г 1 г 111, г л 18 18 0,5 Окгпах, А м Таблица 3 Влияние соотношения площадей катода и анода графит:титан-никель) на время электрохимической обработки хромовокислого раствора и расход электроэнергии (О:3 В)Влияние напряжения на электродах (графит:титан-никел ской обработки хромовокислого раствора и расход Составитель О.ЗобнинТехред М.Моргентал Корректор И.Шмаков дакт ж Подписноеомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С осква,Ж, Раушская наб 4/5 Ти Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро агарина, 10 аказ 52 ВНИИПИ Госуд вен ног 113035 на время электромеханичектроэнергии (Я.Я= 3:1)