CS218296B1 - Method of continuous regeneration of the iron trichloride solution - Google Patents
Method of continuous regeneration of the iron trichloride solution Download PDFInfo
- Publication number
- CS218296B1 CS218296B1 CS807330A CS733080A CS218296B1 CS 218296 B1 CS218296 B1 CS 218296B1 CS 807330 A CS807330 A CS 807330A CS 733080 A CS733080 A CS 733080A CS 218296 B1 CS218296 B1 CS 218296B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- etching
- ferric chloride
- chloride solution
- etching bath
- solution
- Prior art date
Links
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 25
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 46
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/46—Regeneration of etching compositions
Description
(54) Způsob kontinuální regenerace roztoku chloridu železitého
Vynález řeší způsob kontinuální elektrolytické regenerace roztoku chloridu železitého, jehož se používá k leptání jemných kovových struktur v kovových fóliích.
Podstata vynálezu spočívá v tom, že roztok chloridu železitého částečně vyčerpaný leptáním kovu se přivádí z leptací ' lázně do anodového prostoru · elektrolyzéru, kde na něj při teplotě 50 až 95 °C působí stejnosměrný elektrický proud, přičemž dochází na katodě elektrolyzéru při proudové hustotě 20 až 60 A/dm2 k vylučování leptaného kovu. V prostoru anody odděleném diafragmou dochází k oxidaci Fe2+ na Fe3+. Takto regenerovaný roztok chloridu železitého je veden zpět do· leptací lázně. Intenzita stejnosměrného proudu protékajícího elektrolyzérem se udržuje na hodnotě, při které se za časovou jednotku vyloučí na katodě tolik kovu, kolik se leptáním do roztoku chloridu železitého v leptací lázni vnáší.
Vynález lze s výhodou využít např. při výrobě železných masek pro potřeby barevných obrazovek.
Vynález řeší způsob kontinuální elekrolytické regenerace roztoku chloridu železitého.
K leptání jemných struktur v kovových fóliích se používá roztok chloridu železitého. Princip leptání je založen na reakci
Fe3+ + Fe -> 3 Fe2+
Při leptání se roztok chloridu železitého vyčerpává, leptací rychlost klesá a při dosažení poměru Fe3+/Fe2+ < 3 je nutno leptací roztok buď nahadit novým, nebo jej regenerovat. Je známý způsob regenerace pomocí chloru dle rovnice
Fe2+ + 1/2 Cla - Fe3+ + Cl~
Při tomto kontinuálně prováděném postupu se zvyšuje koncentrace chloridů železa a proto je nutno roztok ředit. Přebytečný objem leptacího roztoku se z leptací lázně vypouští.
Uvedený postup má tyto nevýhody:
Vyžaduje nákladná opatření pro zajištění bezpečnosti práce s chlorem, jeho dopravou a skladováním. Z odleptaného železa vznikne asi sedminásobek hmotnosti roztoku chloridů železa, který je obtížným technologickým odpadem.
Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob kontinuální regenerace roztoku chloridu železitého podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že roztok chloridu železitého částečně vyčerpaný leptáním kovu se přivádí z leptací lázně do anodového prostoru elektrolyzéru, kde na něj při teplotě 50 až 95 °C působí stejnosměrný elektrický proud, přičemž dochází na katodě elekrolyzéru při proudové . hustotě 20 až 60 A/dm2 k vylučování leptaného kovu a v prostoru anody, odděleném diafragmou, dochází k oxidaci Fe2+ na Fe3+, načež je takto regenerovaný roztok chloridu železitého veden zpět do . leptací lázně.
Intenzita stejnosměrného elektrického proudu protékajícího elektrolyzérem se udržuje na hodnotě, při které se za časovou jednotku vyloučí na katodě tolik kovu, kolik se leptáním do roztoku chloridu železitého v leptací lázni vnáší.
Teplota regenerovaného roztoku v elektrolyzéru v rozmezí 50 až 95 °C se udržuje řízením rychlosti cirkulace roztoku mezi elektrolyzérem a leptací lázní.
Teplota v elektrolyzéru, řízená rychlostí cirkulace regenerovaného roztoku je vyšší, než požadovaná teplota leptací lázně, čímž se tepelná energie uvolňovaná v elektrolyzéru využívá k ohřevu leptací lázně.
Tento způsob umožňuje kontinuální regeneraci leptacího roztoku chloridu železitého při zachování jeho objemu a složení. Náklady na potřebnou elektrickou energii jsou pro elektrolytickou regeneraci nižší než cena potřebného chloru. Při novém postupu regenerace nevznikají nežádoucí technologické odpady. Vedlejším produktem regenerace je čistý použitelný kov. Teplo uvolněné v elektrolyzéru je s výhodou využito pro potřebný ohřev leptací lázně. Nové řešení vylučuje nebezpečné havarijní stavy, nevyžaduje nákadná opatření pro zajištění bezpečnosti a hygieny práce.
Podstata vynálezu je objasněna na přiloženém výkresu.
Vyčerpaný leptací roztok je veden z leptací vany V do elektrolyzéru E. Na katodě 1 dochází k vylučování leptaného kovu, v v prostoru anody 2 dochází k regeneraci leptacího. roztoku, směšování katodového produktu s anodovým omezuje diafragma 3. Regenerovaný roztok je z prostoru anody veden zpět do leptací vany.
Příklady provedení regenerace podle vynálezu:
Příklad 1
Roztok chloridu železitého, který byl leptáním otvorů v železné fólií částečně vyčerpán, měl složení: 290 g FeCls + 92 g FeClž/1. 250 ml tohoto roztoku bylo použito pro elektrolytickou regeneraci. Katoda byla železná, anoda grafitová, diafragma skelná tkanina. Po 1 hodině elektrolytické regenerace stejnosměrným proudem o intenzitě 4 A při teplotě 90 °C se na katodě při proudové hustotě 24 A/dm2 vyloučilo 2,446 g Fe, což odpovídá katodovému proudovému výtěžku 88 . %. Poměr Fe3+/Fe2+ se z původní hodnoty 2,46 zvýšil na 10,7.
Příklad 2
Roztok chloridu železitého vyčerpaný leptáním měděné fólie měl složení 260 gramů FeCls + 129 g FeCla + 69 g CuClz/l. Tento roztok byl podroben průběžné elektrolytické regeneraci při 50 °C stejnosměrným proudem 10 A. Katoda byla měděná, anoda grafitová, diafragma skelná tkanina. Průtoková rychlost regenerovaného roztoku anodovým prostorem elektrolyzéru byla 7 ml/min. Za 1 hodinu se vyloučilo na katodě 11,5 mědi, což odpovídá proudovému výtěžku 97 %. Poměr Fe3+/Fe2+ v regenerovaném roztoku se zvýšil z původní hodnoty 1,56 na 14,2.
Příklad 3
Leptací lázeň roztoku chloridu železitého o složení 300 g FeC13 a 100 g FeClz/l rozpouštěla při teplotě 70 °C maskovanou železnou fólii rychlostí 30 g Fe/hod. Lázeň cirkulovala přes anodový prostor elektrolyzéru E sestávajícího z železné katody 1 a grafitové anody 2 oddělených diafragmou 3 ze skelné tkaniny. Povrch katody byl 160 cm2, povrch anody přibližně dvojnásobný, teplota elektrolytu 80 °C, vzdálenost elektrod 30 mi
218298 limetrů, proud 48 A, katodové proudová hustota 30 A/dm2. Leptání fólie a elektrolytická regenerace leptací lázně probíhaly současně. Na katodě 1 se vylučovalo průměrně 30 gramů Fe/hod, což odpovídá katodovému
Claims (4)
- pRedmět1. Způsob kontinuální regenerace roztoku chloridu železitého, používaného k leptání kovů, vyznačený tím, že se roztok chloridu železitého částečně vyčerpaný leptáním kovu přivádí z leptací lázně do anodového prostoru elektrolyzéru, kde na něj při teplotě 50 až 95 °C působí stejnosměrný elektrický proucí, přičemž dochází na katodě elektrolyzéru při proudové hustotě 20 až 60 A/dm2 k vylučování leptaného kovu a v prostoru anody, odděleném diafragmou, dochází k oxidaci Fe2+ na Fe3+, načež je takto regenerovaný roztok chloridu železitého veden zpět do leptací lázně.
- 2. Způsob kontinuální regenerace · roztoku chloridu železitého dle bodu 1, vyznačený tím, že intenzita stejnosměrného proudu protékajícího elektrolyzéřem se udržuje na proudovému výtěžku 90 %. Poměr Fe3+/Fe2+ zůstával v leptací lázni konstantní.Uvedený způsob regenerace roztoku chloridu železitého lze s výhodou použít např. při výrobě železných masek pro potřeby barevných obrazovek.YNÁLEZU hodnotě, při které se za časovou jednotku vyloučí na katodě·- tolik kovu, kolik se leptáním do roztoku chloridu železitého v leptací lázni vnáší.
- 3. .. Způsob kontinuální regenerace roztoku chloridu železitého dle bodu 1, vyznačený tím, že · teplota regenerovaného roztoku v rozmezí 50 až 95 °C se udržuje řízením rychlosti cirkulace roztoku mezi elektrolyzéřem a leptací lázní.
- 4. Způsob kontinuální regenerace roztoku chloridu železitého dle bodu 1 a bodu 3, vyznačený tím, že teplota v elektrolyzéru, řízená rychlostí cirkulace regenerovaného roztoku, je vyšší, než požadovaná teplota leptací lázně, čímž se· . tepelná energie uvolňovaná v elektrolyzéru využívá k ohřevu leptací lázně.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS807330A CS218296B1 (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Method of continuous regeneration of the iron trichloride solution |
| DD81233995A DD210557A3 (de) | 1980-10-30 | 1981-10-09 | Verfahren der kontinuierlichen regeneration von eisenchloridloesungen |
| DE19813141949 DE3141949A1 (de) | 1980-10-30 | 1981-10-22 | Verfahren zur kontinuierlichen regeneration von eisentrichloridloesungen |
| US06/315,477 US4396475A (en) | 1980-10-30 | 1981-10-27 | Process for continuously regenerating ferric chloride solutions |
| JP56173179A JPS57126973A (en) | 1980-10-30 | 1981-10-30 | Continuous regeneration of iron chloride solution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS807330A CS218296B1 (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Method of continuous regeneration of the iron trichloride solution |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS218296B1 true CS218296B1 (en) | 1983-02-25 |
Family
ID=5422246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS807330A CS218296B1 (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Method of continuous regeneration of the iron trichloride solution |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4396475A (cs) |
| JP (1) | JPS57126973A (cs) |
| CS (1) | CS218296B1 (cs) |
| DD (1) | DD210557A3 (cs) |
| DE (1) | DE3141949A1 (cs) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3245474A1 (de) * | 1982-12-08 | 1984-06-14 | Vladimir Petrovič Šustov | Verfahren zur regenerierung einer eisenchlorid-kupferchlorid-aetzloesung |
| DE3317040A1 (de) * | 1983-05-10 | 1984-11-15 | Hans Höllmüller Maschinenbau GmbH & Co, 7033 Herrenberg | Verfahren und vorrichtung zur elektrolytischen regeneration eines aetzmittels |
| DE3340342A1 (de) * | 1983-11-08 | 1985-05-15 | ELO-CHEM Ätztechnik GmbH, 7758 Meersburg | Verfahren und anlage zum regenerieren einer ammoniakalischen aetzloesung |
| US4482426A (en) * | 1984-04-02 | 1984-11-13 | Rca Corporation | Method for etching apertures into a strip of nickel-iron alloy |
| FR2570087B1 (fr) * | 1984-09-13 | 1986-11-21 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede d'oxydation electrolytique et ensemble d'electrolyse pour sa mise en oeuvre |
| US4605475A (en) * | 1985-01-28 | 1986-08-12 | Sri International | Gas separation process |
| SE452481B (sv) * | 1985-03-19 | 1987-11-30 | Korrosionsforskning Ab | Forfarande for regenerering av betbad samt regenererbar losning for betning av jern- och stalforemal |
| DE3618769C1 (en) * | 1986-06-04 | 1991-11-21 | Markus Dr-Ing Bringmann | Apparatus for the continuous electrolytic regeneration of an at least partially exhausted acidic iron(III) chloride solution used for etching metals |
| US5035778A (en) * | 1989-05-12 | 1991-07-30 | International Business Machines Corporation | Regeneration of spent ferric chloride etchants |
| DE4407448C2 (de) * | 1994-03-07 | 1998-02-05 | Mib Metallurg Und Oberflaechen | Elektrolyseverfahren zum Regenerieren einer Eisen-III-Chlorid- oder Eisen-III-Sulfatlösung, insbesondere zum Sprühätzen von Stahl |
| GB2293390A (en) * | 1994-09-20 | 1996-03-27 | British Tech Group | Simultaneous etchant regeneration and metal deposition by electrodialysis |
| US5718874A (en) * | 1996-12-19 | 1998-02-17 | Thomson Consumer Electronics, Inc. | Solvent extraction method of separating ferric chloride from nickel chloride |
| US6643914B1 (en) * | 2000-06-09 | 2003-11-11 | Maxtor Corporation | Method for assembling a disk drive |
| JP4501726B2 (ja) * | 2005-03-07 | 2010-07-14 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸性塩化物水溶液からの鉄の電解採取方法 |
| JP6000002B2 (ja) * | 2012-07-17 | 2016-09-28 | 古河電気工業株式会社 | 銅微粒子の製造装置、及び銅微粒子の製造方法 |
| US9670077B2 (en) | 2013-04-16 | 2017-06-06 | Palo Alto Research Center Incorporated | Redox desalination system for clean water production and energy storage |
| US9340436B2 (en) * | 2013-04-16 | 2016-05-17 | Palo Alto Research Center Incorporated | Sea water desalination system |
| US9673472B2 (en) | 2015-06-15 | 2017-06-06 | Palo Alto Research Center Incorporated | Redox desalination system for clean water production and energy storage |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3622478A (en) * | 1960-11-14 | 1971-11-23 | Gen Electric | Continuous regeneration of ferric sulfate pickling bath |
| US3788915A (en) * | 1972-02-09 | 1974-01-29 | Shipley Co | Regeneration of spent etchant |
| DE2850564C2 (de) * | 1978-11-22 | 1982-12-23 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Verfahren und Vorrichtung zum Regenerieren einer Kupfer(II)-Chlorid und/oder Eisen(III)-Chlorid enthaltenden Ätzlösung in einer Elektrolysezelle |
| US4468305A (en) * | 1979-05-08 | 1984-08-28 | The Electricity Council | Method for the electrolytic regeneration of etchants for metals |
-
1980
- 1980-10-30 CS CS807330A patent/CS218296B1/cs unknown
-
1981
- 1981-10-09 DD DD81233995A patent/DD210557A3/de not_active IP Right Cessation
- 1981-10-22 DE DE19813141949 patent/DE3141949A1/de not_active Ceased
- 1981-10-27 US US06/315,477 patent/US4396475A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-10-30 JP JP56173179A patent/JPS57126973A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57126973A (en) | 1982-08-06 |
| DD210557A3 (de) | 1984-06-13 |
| US4396475A (en) | 1983-08-02 |
| DE3141949A1 (de) | 1982-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CS218296B1 (en) | Method of continuous regeneration of the iron trichloride solution | |
| US3761369A (en) | Process for the electrolytic reclamation of spent etching fluids | |
| US5478448A (en) | Process and apparatus for regenerating an aqueous solution containing metal ions and sulfuric acid | |
| CN102732888A (zh) | 酸性蚀刻废液的再生回收方法及系统 | |
| US2273798A (en) | Electrolytic process | |
| JPS6327427B2 (cs) | ||
| KR100256895B1 (ko) | 에칭액의 처리방법 | |
| CA1152939A (en) | Electrolytically etching copper surface with solution containing ferric sulphate and copper ion | |
| RU2181150C2 (ru) | Способ травления стали | |
| US2273036A (en) | Electrodeposition of metals | |
| KR960008617B1 (ko) | 황산을 회수하는 방법 | |
| US4906340A (en) | Process for electroplating metals | |
| US4431496A (en) | Depolarized electrowinning of zinc | |
| PL82400B1 (cs) | ||
| US4064022A (en) | Method of recovering metals from sludges | |
| USRE34191E (en) | Process for electroplating metals | |
| US3959096A (en) | Electrochemical recovery of copper from alloy scrap | |
| CA2097868A1 (en) | Method and apparatus for regenerating an aqueous solution containing metal ions and sulphuric acid, and the use of the method | |
| RU2337182C2 (ru) | Способ электрохимического выделения меди в хлористоводородном растворе | |
| HU198759B (en) | Hydrometallurgical and electrochemical process for producing zinc from zinc sulfide-containing ores and concentrates | |
| JP2927352B1 (ja) | エッチング廃液リサイクル法及びその装置 | |
| CN113667980B (zh) | 一种酸性蚀刻液闭环再生的方法及系统 | |
| WO1993006261A1 (en) | Electrowinning metals from solutions | |
| JPS6363637B2 (cs) | ||
| US4276134A (en) | Method for removing chlorate from caustic solutions with electrolytic iron |