CS251047B1 - Způsob výroby oxidů trojmocných kovů - Google Patents

Abstract

Řešeni se týká výroby oxidů trojmocných kovů elektrolytickým rozkladem roztoků příslušných kamenců amonných. Krystalický kamenec amonný ae nejdříve rozpustí ve 20 až 50 %-nim vratném roztoku síranu amonného. Potom ee podrobí rozkladu pomoci membránové elektrolýzy stej·» nosměrným proudem při použiti anexové membrány a vzniklá suspenze hydroxidu trojmocnébo kovu v roztoku síranu amonného se rozdělí známými postupy, zejména usazováním a filtrací. Potom se hydroxid trojmocného kovu suěi a kalclnuje na oxid při teplotě nad 400 °C. Roztok síranu amonného se zčásti znovu použivá na rozpuštění kamence amonného a zčásti zpracovává známými postupy na síran amonný.

Description

Vynález se týká výroby oxidů trojmocných kovů elektrolytickým rozkladem roztoků příslušných kamenců amonných.

Dosud známé postupy výroby oxidů trojmocných kovů jsou založeny na vyloučení hydroxidu kovu z jeho kyselého nebo alkalického roztoku srážením chemickými činidly, separaci hydroxidu a jeho kalcinaci, případné na termickém rozkladu snadno rozložitelných sloučenin těchto kovů, jako jsou například chloridy, dusičnany, sírany, kamence a tak dále. Všechny tyto postupy jsou technicky i energeticky značně náročné, jejich provádění je spojeno mnohdy s různými technickými obtížemi a zpravidla nevedou k čistým oxidům.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob -výroby oxidů trojmocných kovů, při němž je využito membránové elektrolýzy a výchozí surovinou je příslušný kamenec amonný, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se krystalický kamenec amonný nejdříve rozpustí ve 20 až 30 %ním vratném roztoku síranu amonného. Potom se podrobí rozkladu pomocí membránové elektrolýzy stejnosměrným proudem při použití anexové membrány a vzniklá suspenze hydroxidu trojmocného kovu v roztoku síranu amonného se rozdělí známými postupy, zejména usazováním a filtrací, načež se hydroxid trojmocného kovu suší a kalcinuje na oxid při teplotě nad 400 *0. Roztok síranu amonného se zčásti znovu používá na rozpuštění kamence amonného a zčásti zpracovává známými postupy na síran amonný.

Způsobem výroby podle vynálezu je zaručena vysoká čistota získaného oxidu, nebot kamence amonné lze připravit vzhledem k jejich výborným krystalizačním vlastnostem velmi Čisté a dále těkavostí síranu amonného při kalcinaci hydroxidu při teplotách nad 400 °C lze odstranit veškeré ionty amonné a síranové. Použití kamenců amonných ke způsobu výroby podle vynálezu zaručuje nepřítomnost alkálií ve výsledných

251 047

- 2 oxidech. Celý postup výroby kromě kalcinace probíhá v rozmezí teplot 15 až 50 °C za vcelku minimálních energetických nároků.

Při provádění způsobu podle vynálezu se využívá membránové elektrolýzy roztoku přísluSného kamence amonného v katodovém prostoru elektrolyzéru, který je oddělen od prostoru anodového aniontoměničovou membránou. Při průchodu stejnosměrného proudu v katodovém prostoru dektrolyzéru vzniká suspenze hydroxidu příslušného kovu v roztoku síranu amonného podle rovnice:

(Me^II3:NH4(SO4)2 . 12H2O) + 6e“ - 2Μβ^ΙΙΣ(ΟΗ)3 ·» (NH₄)₂SO₄ * + 3S0₄ ²“ ♦ 18H₂0 + 3¾ , kde Μβ^ΣΣΣ je trojmocný kov,

Na katodě se vyvíjí plynný vodík a aniontoměničovou membránou se množství síranových aniontů ekvivalentní vyloučenému hydroxidu převádí do anodového prostoru. V anodovém prostoru probíhá reakce:

H₂O + SO₄ ²“ - 2e” - H₂SO₄ + 1/2 0₂, vzniká tedy kyselina sírová a ne anodě se uvolňuje plynný kyslík. Popsané děje platí pro použití elektrod z kovů indiferentních vůči složení roztoku, například z platiny, ze slitin olova s obsahem stříbra, antimonu, cínu a mědi a podobně. Suspenze hydroxidu v roztoku síranu amonného se známými postupy, zejména usazováním a filtrací^ oddělí, separovaný hydroxid trojmocného kovu vysuší a posléze kalcinuje ňa příslušný oxid. Těkavost síranu amonného, který je jedinou znečišťující látkou separovaného hydroxidu, za vyšších teplot umožňuje přípravu zcela čistého oxidu. Ve zbývajícím roztoku síranu amonného se rozpustí další množství kamence a tento roztok se vede znovu ns elektrolýzu. Přebytek roztoku síranu amonného a kyseliny sírové se odebírá a tvoří, podobně jako kyslík a vodík, sekundární produkty elektrolýzy.

Příklad

Krystalický kamenec hlinito-amonný se průběžně rozpouští ve vratném roztoku síranu amonného a vede do katodové komory

- 3 251 047 membránového elektrolyzéru, v němž jsou elektrodové prostory odděleny aniontoměničovou membránou. Při elektrolýze se z tohoto roztoku vylučuje hydroxid hlinitý, který se z roztoku oddělí usazováním a následnou filtrací. Přebytek roztoku síranu amonného se zpracovává na krystalizační odparce na síran amonný. Zbývající roztok síranu amonného se znovu používá na rozpouštění kamence hlinito-amonného. V anodovém prostoru vzniká roztok kyseliny sírové o koncentraci 14,5 % hmotnostních zcela prostý amonných iontů.

Odfiltrovaný hydroxid hlinitý se kalcinuje při teplotě 1150‘«C na 99,95 % oxid hlinitý.

Claims (1)

1. .PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob výroby oxidů trojmocných kovů, při němž je využito membránové elektrolýzy a výchozí surovinou je příslušný kamenec amonný, vyznačený tím, Že se krystalický kamenec amonný nejdříve rozpustí ve 20 až 40 %-ním vratném roztoku síranu amonného, načež se podrobí rozkladu pomocí membránové elektrolýzy stejnosměrným proudem při použití anexové membrány a vzniklá suspenze hydroxidu trojmocného kovu v roztoku síranu amonného se rozdělí, zejména usazováním a filtrací, načež se hydroxid trojmocného kovu suěí a kalcinuje na oxid při teplotě nad 400 *C, zatímco roztok síranu amonného se zčásti znovu používá na rozpuštění kamence amonného a zčásti zpracovává na síran amonný.