CS203365B1 - Způsob elektrolytické destrukce kyanidů a jiných oxidovatelných látek - Google Patents

Způsob elektrolytické destrukce kyanidů a jiných oxidovatelných látek Download PDF

Info

Publication number
CS203365B1
CS203365B1 CS248779A CS248779A CS203365B1 CS 203365 B1 CS203365 B1 CS 203365B1 CS 248779 A CS248779 A CS 248779A CS 248779 A CS248779 A CS 248779A CS 203365 B1 CS203365 B1 CS 203365B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
solution
contact
oxygen
cathode
destroyed
Prior art date
Application number
CS248779A
Other languages
English (en)
Inventor
Vladimir Ruml
Miloslav Soukup
Jiri Tenygl
Original Assignee
Vladimir Ruml
Miloslav Soukup
Jiri Tenygl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vladimir Ruml, Miloslav Soukup, Jiri Tenygl filed Critical Vladimir Ruml
Priority to CS248779A priority Critical patent/CS203365B1/cs
Publication of CS203365B1 publication Critical patent/CS203365B1/cs

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu destrukce kyanidů a jiných oxidovateiných látek elektrolýzou.
Je zvláště vhodný pro destrukci zředěných roztoků kyanidů o koncentraci 500 mg.1 ^CN a nižších.
Elektrolytická destrukce roztoků kyanidů patří mezí běžně používané metody. Dochází při ní k oxidaci a tvoří se nejedovate produkty, hlavně kysličník uhličitý, dusík a amoniak. Elektrolytická destrukce se provádí elektrolýzou roztoku kyanidů mezi dvěma elektrodami, zhotovenými z vodivého a chemicky odolného materiálu. Anody, jsou obyčejně zhotoveny z uhlíku nebo poplatinovaného titanu, katody z uhlíku nebo železa, Do roztoku kyanidů se před elektrolýzou přidávají chloridy, obyčejně ve formě chloridu sodného. K destrukci kyanidů dochází na anodě vlivem několika dějů. Je to především chemická oxidace kyanidů chltfrem nebo chlornanem, vzniklým oxidací chloridových iontů na anodě. Dále je to přímá elektrochemická oxidace kyanidů na anodě, Kyanidy se rovněž oxiduji plynným kyslíkem, který se na anodě současně vyvíjí. Průběh jednotlivých reakcí a jejich podíl na oxidaci kyanidů závisí na způsobu provádění elektrolýzy, složení roztoku, materiálu elektrod, proudové hustotě a dalších faktorech. Na katodě dochází k redukci protonů za tvorby plynného vodíku. Katodický děj se proto na destrukci kyanidů nepodílí.
Elektrolytické metody jsou zvláště vhodné pro destrukci koncentrovaných roztoků kolem 10 g.l”^CN- a vyšších. Pří destrukci zředěných roztoků o koncentraci zhruba 0,5 g.l CN a nižších se snižuje účinnost anodického děje a neúměrně stoupá spotřeba elektrické energie.
Nového a vyššího účinku a snížení spotřeby elektrické energie i při elektrolýze zředěných roztoků kyanidů lze dosáhnout použitím způsobu podle vynálezu, jenž je vyznačen tím, že se roztok destruované látky podrobí elektrolýze mezi alespoň jednou katodou a alespoň jednou anodou, jež jsou částí svých povrchů ve styku s roztokem destruované látky a částí svých povrchů ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík, přičemž se katoda/y/, anoda/y/ a roztok destruované látky uvádějí do vzájemného pohybu například tím, že se elektro203365 .2 dy natřásají, vibrují, nadzdvihují, kývají, otáčejí, nebo i tíra, že se uvádí do pohybu roztok destruované látky, Čímž se části povrchu elektrod ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík ovlhčují a omývají roztokem destruované látky a současně se i promíchává roztok.
Dalším význakem způsobu podle vynálezu je, že Části povrchu katody /katod/ a anody /anod/ ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík jsou navzájem vodivě spojeny elektrolytickým mostem., vytvořeným porésnxm nebo kapalinu zadržujícím materiálem, jako je např. porésní polyvinylchlorid, keramika, textil, skleněná vata, v nichž je nasát nebo absorbován roztok destruované látky.
Nového a vyššího účinku je dosaženo při použití způsobu podle vynálezu tím, že se k destrukci kyanidů nebo jiných oxidovatelných látek využívá vedle anodického procesu a katodického děje a oxidace vzdušným kyslíkem.
Na anodě probíhají při provádění způsobu podle vynálezu obdobné děje jako u dříve popsaných metod. K oxidaci kyanidů nebo jiných oxidovatelných látek dochází kombinovaným působením dějů, jimiž jsou přímý styk destruované látky s anodou, chemická oxidace chlorem nebo chlornanem a dále chemická oxidace kyslíkem, jenž se vyvíjí na anodě.
Na katodě dochází při provádění způsobu podle vynálezu ke dvěma dějům. Na Části povrchu katody ve styku s roztokem látky dochází k vylučování vodíku podle sumární rovnice /1/
2H2O + 2e a H2 +' 20ίΓ /1/
Na části povrchu katody ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík dochází k redukci plynného kyslíku za tvorby peroxidu vodíku podle reakce /2/ °2 + 2H+ 2e = H2°2 + 20H~ /2/
Na katodě se tedy vytváří peroxid vodíku, který je účinným oxidačním činidlem. K tvorbě peroxidu vodíku se využívá elektrického náboje procházejícího katodou, jenž se u dosavadních metod ztrácí na neuČelné vylučování vodíku, Čímž se zvyšuje energetická účinnost metody podle vynálezu. Peroxid vodíku oxiduje kyanidy na kyanatany podle reakce /3/
CN + H2O2 k CNO + H20 /3/
Vzniklá kyselina kyanatá dále hydrolyzuje podle reakce /4/
HCNO + 2H20 « C02 + NH^OH /4/
Peroxid vodíku oxiduje i meziprodukty sumárních rovnic /3, 4/ a jiné látky přítomné v roztoku. Jsou to například i redox látky, které jsou v roztoku destruované látky přítomny nebo jsou do něj úmyslně přidány a které působí jako katalyzátory oxidace kyanidů, například ionty Cu , Fe , Sn a další. Vedle již zmíněného účinku dochází i k oxidaci kyanidů a jiných oxidovatelných látek na části povrchu elektrod ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík chemickou reakcí s plynným kyslíkem.
K redukci a tvorbě peroxidu vodíku dochází hlavně na části povrchu katody ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík. Je tomu tak proto, že zmíněná část povrchu katody je pokryta vlivem kapilární elevace a pohybem elektrod nebo hladiny roztoku tenkým filmem roztoku destruované látky. Tímto filmem roztoku rychle difunduje kyslík k povrchu katody a redukuje se na ní podle rovnice /2/. Rychlost tvorby peroxidu vodíku na Části povrchu katody ve styku se vzduchem je asi tisíckrát vyš šíj než je na části povrchu katody ve styku s roztokem i přes to, že je tento roztok nasycen vzdušným kyslíkem. Je to způsobeno větší tlouštkou difúzní vrstvy na povrchu části katody ve styku s roztokem destruované látky.
Peroxid vodíku vytvořený na části povrchu katody ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík se převádí do roztoku zneškodňované látky difúzí. Tento děj lze urychlit a transport peroxidu vodíku do roztoku podstatně zvýšit tím, že se zmíněná část povrchu katody ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík omývá roztokem destruované látky, čímž se na ní současně i obnovuje film roztoku.
Omývání části .povrchu elektrod ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík a obnovováni filmu roztoku na jejím povrchu lze dosáhnout několika způsoby. Prvním z nich je mechanický pohyb elektrod. Katodu nebo obě elektrody, katodu a anodu, lze pomocí mecbanických zařízení, poháněných například elektromotorem, vyzdvihnout a opětně ponořovat nad. hladinu roztoku destruované látky. Elektrody mohou i vibrovat působením elektromagneticky poháněného vibrátoru, vykonávat kývavý pohyb nebo se v roztoku otáčet. Pohybem elektrod dochází rovněž i k míchání roztoku destruované látky a k rušení koncentrační polarizace na povrchu elektrod..
Obdobného výsledku lze dosáhnout i druhým způsoben, v němž se namísto elektrod pohybuje roztok destruované látky. Vlněním hladiny roztoku lze dosáhnout intenzivního omývání části povrchu elektrod ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík a současně i rušení koncentrační polarizace uvnitř roztoku. Roztok destruované látky lze uvádět do intenzivního pohybu spojeného s vlněním hladiny pomocí míchadla, probubláváním proudu vzduchu nebo jiného plynu, kolébáním nádoby s roztokem destruované látky, pohybem pístu ve styku s destruovaným roztokem a dalšími způsoby. Elektrolytické spojení mezi, částí povrchu katody ve styku se vzduchem'nebo plynem obsahujícím kyslík a anodou je dosaženo filmem roztoku destruované látky ulpívajícím na povrchu katody. Toto spojení lze zlepšit tím, že se části povrchu katod a anod ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík na několika místech spojí elektrolytickým můstkem, vytvořeným například z pásku plsti ci vaty, provazcera z textilu, kotoučky z porézního polyvinylchloridu a dalších látek, které jsou nasáklé roztokem destruované látky. Lze použít ί elektrolytických můstků vytvořených z gelů kyseliny křemičité, pelyakrylamidu a dalších látek. Elektrolytickým můstkem se sníží odporová polarizace Části povrchu elektrod ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík a zvýší se tak účinná část povrchu elektrod, na níž dochází k redukcí vzdušného kyslíku a k. tvorbě peroxidu vodíku.
Na tvaru katody a anody nezáleží a destrukce kyanidů nebo jiných oxídovatěIných látek lze dosáhnout s použitím elektrod libovolných tvarů, například z desek, disků, tyčí, drátů, sítí a jiných tvaru. Elektrody mohou být zhotoveny z celistvého materiálu nebo s výhodou z materiálu s velkým povrchem. Elektrody s velkým povrchem lze například vytvořit slisováním granulí, spřádáním vláken a jinými způsoby. Lze použít i více katod a anod, elektricky spojených vedle sebe nebo z; sebou v bipolárn.iiw uspořádání.
Způsob podle vynálezu lze provádět elektrodami zhotovenými z materiálů, běžně používaných při elektrolytické destrukcí, poplatinovaného titanu, cínu, cínu pokrytého vrstvou. SnO^, olova, olova pokrytého vrstvou Pb0o, médi, stříbra nebo jejich slitin. Katoda může být vyrobena například z uhlíku, oceli nerez, mědi, amalgawované mědi, železa a jiných kovů. Elektrody z těchto materiálů jsou zvláště výhodné proto, že na nich nedochází ke. katalytickému rozkladu vzniklého peroxidu vodíku,
Podmínkou vzniku peroxidu vodíku na katodě je přítomnost kyslíku v plynu ve styku s částí katody nad roztokem. Tímto plynem je v nejjednoduššíto případe vzduch, který může být obohacen kyslíkem vyvíjejícím se například na anodě, nebo kyslíkem přiváděným ze zásobníku.
Způsob podle vynálezu lze použít i k destrukci jiných oxidovatelných látek. Jsou to například organické látky, které jsou přítomny v pitných, povrchových a odpadních vodách.
Jsou to jednak látky přirozeného původu vzniklé například rozkladem biologického materiálu nebo produktů metabolismu savců a dále látky uměle vyrobené, jako' jsou fenoly, kresoly a jiné látky. Peroxid vodíku tyto látky jednak oxiduje, jednak roztoky i desinfikuje.
Výhodou metody podle vynálezu, je vyšší účinnost elektrolytické destrukce o snížení spotřeby elektrické energie.
Příklady využití metody podle vynálezu.
Příklad!
V pokusném zařízení byla prováděna elektrolytická destrukce oplachových vod z provozu tepelného zušlechťování kovů, které obsahovaly 0,5 g/1 NaCN, Před elektrolytickou destrukcí byl do oplachovaných vod přidán NaCl na výslednou koncentraci 10 g/1. Elektrolýza se prováděla v elektrolýzám s grafitovými elektrodami. Elektrody byly zhotoveny ve formě disků a připevněny na ose, umístěné horizontálně těsně nad hladinou oplachové vody. Elektrody společně s osou rotují a brodí se zneškodňovanou oplachovou vodou. Asi jednou polovinou svých povrchů jsou ve styku s výše zmíněnou vodou, druhou polovinou svých povrchů jsou ve styku se vzduchem.
'2
Elektrolýza byla,.prováděna proudovými hustotami 3,5 až 40 mA/cm . Koncentrace kyanidů a volného chloru v oplachové vodě byla sledována polarograficky. Za všech uvedených: proudových hustot bylo dosaženo úplné destrukce kyanidů a ke konci elektrolýzy byl v roztoku destruované oplachové-vody vyroben v nadbytku chlornan sodný a peroxid vodíku.
Spotřeba elektrické energie závisela na použité proudové hustotě a 'Činila: 5,71; 11,0;
15,0 Wh na 1 g NaCN při proudové hustotě 3,5;.15; 40 mA/cm .
Příklad 2
V pokusném zařízení byla prováděna elektrolytická destrukce oplachových vod z průmyslu povrchových úprav kovu o složeni: 0,15 g/1 NaCN, 0,5 g/1 NaNC>2 + NaNO^ v proměnlivém poměru v rozmezí 0,5:1,5, 0,3 g/1 NaCl. Pokusné zařízení a experimentální podmínky byly stejné jako v předchozím případě až na to, že oplachové voda systémem protékala.
Bylo dosaženo úplné destrukce dusitanů a kyanidů a oplachové voda po průchodu elektrolyzérem obsahovala přebytek chlornanu a peroxidu. Byla uváděna do retenční nádrže a po samovolném rozložení přebytku peroxidu vodíku a chlornanu sodného byla takové.’čistoty, Že mohla být vypuštěna ďo vodoteče. Spotřeba elektrické energie závisí na poměru koncentrací NaCN a NaNO^ a Činí v průměru na 1 g zneškodňovaných solí /směsi NaNO^, NaNO^ a NaCN/ 8 až 30 Wh při proudové hustotě 0,35 až 40 mA/cm2.

Claims (2)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. Způsob elektrolytické destrukce kyanidů a jiných oxidova.telných látek, vyznačený tím, že se roztok destruované látky podrobí elektrolýze mezi alespoň jednou katodou a alespoň jednou anodou, jež jsou Částí svých povrchů ve styku s roztokem destruované látky a částí svých povrchů ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík, přičemž se katoda/y/, anoda/y/ a roztok destruované látky uvádějí do vzájemného pohybu například tím, že se elektrody natřásají, vibrují, nadzdvihují, kývájí, otáčejí, nebo i tím, že se uvádí do pohybu roztok destruované látky, čímž se Části povrchu elektrod ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík ovlhčují a omývají roztokem destruované látky a současně se i promíchává roztok.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, Se části povrchu katody /katod/ a anody /anod/ ve styku se vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík jsou navzájem vodivě spojeny elektrolytickým mostem*vytvořeným porésním nebo kapalinu zadržujícím materiálem, jako je například porézní polyvinylchlorvd, keramika, textil, skleněná vata, v nichž je nasát nebo absorbován roztok destruované látky.
CS248779A 1979-04-11 1979-04-11 Způsob elektrolytické destrukce kyanidů a jiných oxidovatelných látek CS203365B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS248779A CS203365B1 (cs) 1979-04-11 1979-04-11 Způsob elektrolytické destrukce kyanidů a jiných oxidovatelných látek

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS248779A CS203365B1 (cs) 1979-04-11 1979-04-11 Způsob elektrolytické destrukce kyanidů a jiných oxidovatelných látek

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS203365B1 true CS203365B1 (cs) 1981-02-27

Family

ID=5362150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS248779A CS203365B1 (cs) 1979-04-11 1979-04-11 Způsob elektrolytické destrukce kyanidů a jiných oxidovatelných látek

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS203365B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Alvarez-Gallegos et al. The removal of low level organics via hydrogen peroxide formed in a reticulated vitreous carbon cathode cell, Part 1. The electrosynthesis of hydrogen peroxide in aqueous acidic solutions
Do et al. In situ oxidative degradation of formaldehyde with electrogenerated hydrogen peroxide
KR0142607B1 (ko) 전해 활성수 생성 및 반도체 기판의 웨트 처리
Pollet et al. Sonoelectrochemical recovery of silver from photographic processing solutions
Ghalwa et al. Generation of sodium hypochlorite (NaOCl) from sodium chloride solution using C/PbO2 and Pb/PbO2 electrodes
JP2603760B2 (ja) 脱シアン装置及び廃水からシアン化物を除去する方法
Ho et al. Electrolytic decomposition of cyanide effluent with an electrochemical reactor packed with stainless steel fiber
Vuković Rotating ring–disc electrode study of the enhanced oxygen evolution on an activated ruthenium electrode
Fugivara et al. Electrochemical decomposition of cyanides on tin dioxide electrodes in alkaline media
US4357224A (en) Energy efficient electrolyzer for the production of hydrogen
US4652351A (en) Electrochemical restoration of cyanide solutions
CS203365B1 (cs) Způsob elektrolytické destrukce kyanidů a jiných oxidovatelných látek
US3917521A (en) Sulfurless electrolytic concentration of aqueous sulfuric acid solutions
CA1252753A (en) Selective removal of chlorine from solutions of chlorine dioxide and chlorine
Tan et al. Electrochemical destruction of complex cyanide
Felix-Navarro et al. Cyanide degradation by direct and indirect electrochemical oxidation in electro-active support electrolyte aqueous solutions
JP3397020B2 (ja) 廃液処理装置
JP2007061681A (ja) 硝酸性窒素を含む排水の処理方法及び処理装置、並びに該排水処理用電解槽
RU2471718C1 (ru) Способ удаления нитрит-ионов из водных растворов
WO1998012144A1 (en) Electrolytic treatment of aqueous salt solutions
JP3601673B2 (ja) 被酸化性汚染物質含有水の電解処理方法及び電解処理用電極
JP3615814B2 (ja) 硝酸性及び/又は亜硝酸性窒素の除去方法及び装置
Fukuda et al. The mechanism of the anodic formation of S2O2− 8 ions on a Ti-supported IrO2 electrode in mixed aqueous solutions of H2SO4,(NH4) 4SO4 and NH4F
Tomat et al. Electrochemical oxygen reduction mediated by copper (I) and iron (II) complexes in chloride moiety: a new route for toluene oxidation
JPH08192162A (ja) 廃液処理機構