CS209524B2 - Způsob elektrolytického vylučování kovového manganu - Google Patents
Způsob elektrolytického vylučování kovového manganu Download PDFInfo
- Publication number
- CS209524B2 CS209524B2 CS252378A CS252378A CS209524B2 CS 209524 B2 CS209524 B2 CS 209524B2 CS 252378 A CS252378 A CS 252378A CS 252378 A CS252378 A CS 252378A CS 209524 B2 CS209524 B2 CS 209524B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- manganese
- selenium
- electrolyte
- metal
- sulfur dioxide
- Prior art date
Links
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 29
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims description 23
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 title claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 title description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title 1
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 23
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 17
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 8
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims description 6
- 229940065287 selenium compound Drugs 0.000 claims description 6
- 150000003343 selenium compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 4
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N selenium dioxide Chemical compound O=[Se]=O JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018162 SeO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018143 SeO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical class OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- IPJKJLXEVHOKSE-UHFFFAOYSA-L manganese dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mn+2] IPJKJLXEVHOKSE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 1
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- QYHFIVBSNOWOCQ-UHFFFAOYSA-N selenic acid Chemical class O[Se](O)(=O)=O QYHFIVBSNOWOCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
Vynález se týká žpůsobu elektrolytického vylučování kovového manganu z elektrolytu obsahujícího mangan, při kterém se do elektrolytu zavádí sloučenina selenu a kysličník siřičitý.
Elektrolytické vylučování manganu je dobře známo a je také známo zavádět kysličník siřičitý a sloučeniny selenu do elektrolytu a manganovým kovem za účelem zvýšení proudové účinnosti elektrolytického Článku, jak je uvedeno v USA pat. spisu Č. 3 696 011. Avšak jak je uvedeno v pozdějším USA pat. spisu č. 3 821 096 téhož vynálezce, vede prováděni postupu podle USA pat. spisu Č. 3 696 011 k nevýhodnému vysrážení amorfního selenu, což vyžaduje doplňování poměrně nákladného selenu a poměrně vysoké potřebné koncentrace selenu vedou k tomu, že manganový výrobek je znečištěn selenem. Autor USA pat. spisu Č. 3 821 098 se pokouši odstranit shora uvedené nevýhody použitím zinku společně s meinšími množstvími selenu a se sníženou koncentrací manganu V elektrolytu.
Účelem vynálezu je vytvořit způsob elektrolytického vylučování kovového manganu z běžných elektrolytů s manganovým kovem při vysoké proudové účinnosti tak, aby získaný usazený kovový mangan byl pevný a celkem hladký a neměl nadměrné štromsčkování, tj. dendritičký nárůst.
Způsob podle vynálezů představuje zdokonalení elektrolytického vylučování R0VOvého manganu z elektrolytu obsahujícího zdroj manganu a záleží v tom, žě Se do glektrolytu zavede sloučenina selenu v množství, vyvolávajícím koncentrací od 0,002 dO 0,02 gramů seleiiu na litř, a kysličník Siřičitý v množství vyvolávajícím koncentraci od 0,1 až l gram na litř, k elektrolytu §ě přidá polyákrylamidový polyslěktroiyt V množství vedoucím k jeho koncentraci 0Ú 0,1 až 2 mg na litr, a potom se provéde vyloučení kovového manganu v přítomností kysličníku Siřičitého.
Vynálezem byl vytvořen způsob elektrolytického vylučování kovového manganu ž běžných elektrolytů s manganovým kSveffl při vysoké proudové účinnosti a byl jíffl získán usazený kovový mangan, ktěřý Byl pevný, celkem hladký a neměl nadměrné stromečkování, tj. dendritičký nárůst.
Další rysy vynálezu vyplynou z následujícího popisu ve spojitosti s výkresem, kde obr. 1A a 1 znázorňují fotografie při desetinásobném zvětšení horního povrchu, popřípadě pohledu ze strany na výrobek z kovového manganu zhotovený podle vynále209524 zu, kdežto obr. 2A a 2 znázorňují podobné fotografie při stejném zvětšení pro výrobek z kovového manganu získaný dosavadními technikami.
Při provádění zvláštního provedení vynálezu se běžný výchozí roztok manganového elektrolytu, obsahující síran amonný a síran manganu, s přídavky kysličníku siřičitého, kysličníku seleničitého a polyakrylamidového polyelektrolytu, rozpustného ve vodě, v předem určených poměrech, přidává plynule do- katolytového roztoku v obvyklém elektrolytickém membránovém článku, například typu popsaného v USA pat. spisu č. 2 739 116. Průtočná rychlost výchozího roztoku se zvolí podle známých technik, tak, aby umožnila žádané množství vytěsnění, tj. ochuzení, manganu z elektrolytu. Roztok ochuzený manganem prochází z katodového oddělení skrze membránu do anodového oddělení a konečně vychází z elektrolytického článku.
Katody a anody mohou být z jakéhokoliv vhodného materiálu, například titan nebo nerezavějící ocel pro katody a olovo s přídavkem 1 % stříbra pro anody. V důsledku omezení rozpustnosti obsahuje výchozí roztok obvykle přibližně 30 až 35 g Mn . I1· a tento roztok může být ochuzen při elektrolytickém vylučování, například na obsah 10 až 15 g. Γ1. Použije se síranu amonného pro udržení rozpustnosti manganu a tento obsah může být pozměňován uvnitř dosti širokých mezí, avšak příliš malý obsah síranu amonného, tj. méně než asi 100 g. l·1 ve výchozím roztoku vyvolá vysrážení hydroxidu manganu v katolytu v důsledku nepostačujícího pufrového účinku, a příliš velké množství, více než asi 150 g. l·1 ve výchozím roztoku vyvolá pokles proudové účinnosti. Nejvýhodnější množství pro koncentraci manganu 30 až 35 Mn . I“1 je přibližně asi 110. až 150 g (NHájzSCh. I-1. Množství kysličníku siřičitého v přívodním roztoku je 0,1 až 1,0 g . l-1, s výhodou 0,3 až 1,0 g . .I-1. Kysličník·.siřičitý může být s výhodou přidán jako plynný SO2 nebo jako sulfitové soli, například' ŇažSCb. Přídavek selenu má být nejméně 0,002 g.l“1 a s výhodou nejméně 0,005 g . l·-1. Vyšší přídavky selenu, například 0,1 g. l· ’ jsou nevýhodné, jelikož selen Je nákládiná přísada a poměrně vysoký podíl pridahého selenu se při elektrolýze vysráží jako kov a nemůže být snadno uváděn zpět da oběhu v systému. Kromě toho se. značný podíl selenu vylučuje společně S manganem, což vede k nevítaně nečistému výrobků s velkou přísadou selenu, jelikož společné vylučování selenu se zvyšuje úměrně k jeho koncentraci v elektrolytu. V důsledku toho má být selen přítomen v přiváděném roztoku v množství přibližně 0,002 g . 1_1 až přibližně 0,02 g . 1_1. Při nejvyšší úrovni selenu neobsahuje výrobek z kovového manganu více než asi 0,10 až 0,13 procenta Se. Selen se s výhodou přidává jako SeO2, avšak lze užít i jiných sloučenin selenu, například SeO3, HzSeCh, HzSeOs a selenity nebo selenany. Množství ve vodě rozpustného polyakryíamidového polyelektrolytu, které má být přidáno, má být v rozmezí 0,1 až 2,0 mg. I“1, přičemž výhodné rozmezí je přibližně 0,15 až 1,0 mg. I“1. Vyšší množství polyelektrolytu jsou škodlivá pro elektrolytické usazování, jelikož mangan se za takových okolností podrobuje vysokému namáhání a může se v průběhu elektrolýzy od katody předběžně oddělit.
Zde uváděné sloučeniny polyakrylamidového polyelektrolytu jsou ve vodě rozpustné akrylamidové homopolymery se strukturou
nebo ve vodě rozpustné kopolymery akrylamldu s nejvýše 25 mol. 0/0 jiných vhodných monomerů, například kyseliny akrylové, vinylchloridu apod. Polymery ve vodném roztoku mohou být neiontové nebo nepatrně aniontové, například z hydrolýzy některých amidových skupin na karboxylové skupiny.
Vynález bude blíže vysvětlen na příkladu provedení.
Příklad
Malý membránový článek obsahující jednu katodu z titanové slitiny a dvě anody z olova a stříbra, jednu po každé straně katody pracoval 48,0 hodin při 18,0 A (36 A/ft2 jako počáteční hustota katodového proudu] při teplotě 35 CC. Roztok přiváděný do článku obsahoval 32 až 34 g Mn .1_1 a přibližně 130 g (NH4 jzSCU . I“1, pH bylo· 7,15. Selen jako SeOž, kysličník siřičitý jako NazSCri a polyakrylamidový polyelektrolyt, byly přidány v množstvích zaznamenaných v tabulce I. Průtočné rychlosti byly nastaveny podle potřeby, aby se dosáhlo katolytu přibližně 11 až 14 g Μη. I-1. pH katolytu bylo· přibližně 8,8 až 9,0.
TABULKA I
Elektrolytické vylučování manganu za 48,0 hodin při 36 A/ft2, 35 QC
Složení roiztoku přiváděného do článku
Zkouška g SOz/. 1_1 g Se/.1_1 mg polyakrylamidu . L1
| 1 | 0,60 | 0 | 0 |
| 2 | 0,60 | 0 | 0,88 |
| 3 | 0,60 | 0,0080 | 0 |
| 4 | 0,60 | 0,0080 | 0,88 |
| 5 | 0,60 | 0,0080 | 0,88 |
| 6 | 0,40 | 0 | 0 |
| 7 | 0,40 | 0 | 0,88 |
| 8 | 0,40 | 0,0050 | 0 |
| 9 | 0,40 | 0,0050 | 0 |
| 10 | 0,40 | 0,0050 | 0,88 |
| Proudová účinnost (%) | Vlastnosti kovu |
| 65,0 | dobrý základ, malé stromečky |
| 65,4 | silný základ, hladší než u zkoušky 1 |
| 72,2 | tenký základ, vysoká stromečkovitost |
| 72,8 | dobrý základ, méně stromečků než ve zkoušce 3 |
| 72,2 | dobrý základ, méně stromečků než ve zkoušce 3 |
| 66,6 | dobrý základ, malé stromečky |
| 67,8 | silný základ |
| 68,4 | tenký základ |
| 70,3 | tenký základ |
| 69,5 | silnější základ než u zkoušek 8 až 9 |
Kov vyrobený s přídavky selenu a polyakrylamidu podle vynálezu byl u zkoušek 4, 5 a 10 výrazně méně stromečkovitý než kov vyrobený pouze s přísadou selenu a SO2, a bylo dosaženo vysokých proudových účinností ve srovnání s ostatními zkouškami. Kov s tenkým základem ze zkoušek 3, 8 a 9 pouze s přísadou selenu byl v podstatě celý stromečkovitý. Tento stav je velmi nepříznivý z hlediska průmyslové praxe ve velkém měřítku; často je tvoření stromečků dokonce intenzivnější v důsledku celkově nerovnoměrného rozdělení proudu na katody a stromečky mají sklon odpadávat a opět se rozpustit v elektrolytu, zejména když se katoda vytahuje z článku. Velké stromečky mají sklon k rozpouštění v dolní části, když jsou ještě stále připojeny ke katodě. Tyto jevy mohou vést k výraznému poklesu proudové účinnosti, která zase se projevuje zvýšenými náklady na energii na váhu vyrobeného kovu. Obr. 1 a 1A znázorňující fotografie vyrobeného kovového manganu získaného při zkoušce 5 podle vynálezu (SO2, Se, polyakrylamidové přísady) jeví minimální „stromečkování“ a silný zdravý kovový základ dosažený při provádění vynálezu. Obr. 2 a 2A znázorňují kovový výrobek podle zkoušky 3 (přísada SO2, Se), který jeví velké stromečkování, praskliny a tenký základ.
Claims (1)
- PŘEDMĚTZpůsob elektrolytického vylučování kovového manganu z elektrolytu obsahujícího mangan, při kterém se do elektrolytu zavádí sloučenina selenu a kysličník siřičitý, vyznačující se tím, že se do elektrolytu zavede sloučenina selenu v množství, vyvolávajícím koncentraci od 0,002 do 0,02 gramů selenu na litr, a kysličník siřičitý v množství vyvolávajícím koncentraci od 0,1 až 1 gram na litr, k elektrolytu se přidá polyakrylamidový polyelektrolyt v množství vedoucím k jeho koncentraci od 0,1 až 2 mg na litr, a potom se provede vyloučení kovového manganu v přítomnosti sloučeniny selenu a kysličníku siřičitého.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS252378A CS209524B2 (cs) | 1978-04-19 | 1978-04-19 | Způsob elektrolytického vylučování kovového manganu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS252378A CS209524B2 (cs) | 1978-04-19 | 1978-04-19 | Způsob elektrolytického vylučování kovového manganu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS209524B2 true CS209524B2 (cs) | 1981-12-31 |
Family
ID=5362618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS252378A CS209524B2 (cs) | 1978-04-19 | 1978-04-19 | Způsob elektrolytického vylučování kovového manganu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS209524B2 (cs) |
-
1978
- 1978-04-19 CS CS252378A patent/CS209524B2/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2798040A (en) | Electrowinning of metals | |
| Tripathy et al. | Zinc electrowinning from acidic sulphate solutions Part II: Effects of triethylbenzylammonium chloride | |
| US4149944A (en) | Method for electrolytic deposition of manganese | |
| US2888390A (en) | Electrolytic refining of copper | |
| CA1260428A (en) | Suspension bath and process for production of electrolytic manganese dioxide | |
| GB2112397A (en) | Gold plating baths, and polymeric chelate for use therein | |
| US2853444A (en) | Electrowinning of metals | |
| US4038170A (en) | Anode containing lead dioxide deposit and process of production | |
| CS209524B2 (cs) | Způsob elektrolytického vylučování kovového manganu | |
| Mackinnon et al. | The effect of cadmium on zinc deposit structures obtained from high purity industrial acid sulphate electrolyte | |
| US3855089A (en) | Process for the electrolytic refining of heavy metals | |
| SU1708939A1 (ru) | Способ получени медного порошка | |
| JPS6184389A (ja) | 高純度電気銅の製造方法 | |
| O'Keefe | Techniques for evaluating electrolytes for metal recovery | |
| US3200055A (en) | Process for the electrolytic production of hyperpure zinc | |
| Justinijanović et al. | The effect of foreign atoms on the properties of electrolytic zinc powders | |
| US5733429A (en) | Polyacrylic acid additives for copper electrorefining and electrowinning | |
| Jin et al. | Effect of thiourea on the copper cathode polarization behavior in acidic copper sulfate at 65° C | |
| JP2000054181A (ja) | 銅電解精製方法 | |
| JP3282875B2 (ja) | パラジウムメッキ液及び該メッキ液を用いたパラジウムメッキ方法 | |
| US2729602A (en) | Electrodeposition of bright zinc plate | |
| US1299414A (en) | Electrolytic refining of metallic zinc-bearing materials. | |
| EP1160358A1 (en) | Electrolytic refining method of copper and electrolytic copper | |
| US4243499A (en) | Process for electrolytic recovery of zinc from zinc sulfate solutions | |
| MXPA05009415A (es) | Metodo para la deposicion electrolitica de cobre en solucion clorhidrica. |