DE576817C - Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Chrom - Google Patents

Description

• Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Chrom Es ist bekannt, metallisches Chrom durch elektrolytische Abscheidung aus vorzugsweise sauren Lösungen seiner dreiwertigen Salze, z. B. Chromichlorid, Chromisulfat, insbesondere unter Anwendung eines Diaphragmas, zu erzeugen.
• Es wurde nun gefunden, daß man im Dauerbetrieb erst dann zu guten Chromausbeuten gelangt, wenn die während der Elektrolyse kathodisch gebildeten Salze des zweiwertigen Chroms aus dem zweckmäßig sauren" Katholyten fortlaufend oder periodisch in einem solchen Maß beseitigt werden, daß ihre Konzentration im Katholyten innerhalb des für die Chroniabscheidung günstigen Bereiches gelialten wird. Wie nämlich festgestellt würde, liegt die Ursache abnehmender Chromausbeuten in dem Überschreiten eines gewissen Grenzwertes für den Chromogehalt des Bades. Der einzuhaltende günstige Bereich an Cru, der von den jeweils gewählten Arbeitsbedingungen abliängig ist, liegt beispielsweise bei kathodischen Stromdichten von etwa 2o bis 4.o Amli ;lclclcni bei einem Gehalt bis 55, vorziig@-,veise 5 bis j; Cr" !l.
• 1)i(# Entfernung eines "feiles der Clironios.ilze. aus dem Katholyten kann z.13. durch Anwendung erhöhter Temperatur erfolgen, wobei die Chroinosalze sich unter M'asserstoflentwicklung in Chromisalze umwandeln. Zweckinäßiger ist es jedoch, finit eiiiein geregelten ZLi-Satz von Oxydationsmitteln, wie Luft oder Anodenprodukten, z. B. Chlor bei chloridhaltigen Bädern oder Chromsäure, die ebenfalls anodisch entstehen kann, zu arbeiten. Es empfiehlt sich, solche Oxydationsmittel zu verwenden, die keine Fremdstoffe in den Katholyten einführen.
• Die Oxydation mit Hilfe der Anodenprodukte kann in der Weise geschehen, daß diese gelösten oder gasförmigen Produkte dem Anodenraum in bestimmter Menge entnommen und dein Katholyten zugeleitet werden, oder unmittelbar durch Verwendung geeignet bemessener Öff- nungen oder Verbindungsleitungen in der Scheidewand zwischen Anoden- und Kathodenraum bzw. durch Verwendung entsprechend durchlässiger Diaphragnien. Ebenso kann man eine beschränkte, passend beniesseneZirkulation des Katholyten durch den Anodenraum zur Anwendung bringen.
• Ein besonders vorteilhafter Weg zur Oxydation des Katholvten besteht in der Anordnung von Hilfsanoden ohne Verwendung eines Diaphragnias. Durch Messung und lnderung des über diese Hilfsanoden geleiteten Stromanteils kann die oxydierende Wirkung sehr leicht reguliert werden.
• Die Behandlung (los -Katholvten zwecks teilweiser Beseitigung der Chroniosalze kann natürlich ;Lach außerhalb der elektrolytischen Zelle geschehen, z. B. indem man die Lösung durch eine Reihe von Zellen zirkulieren läßt und an einer zentralen Stelle gemeinsam oxydiert. Diese zentrale Behandlung kann auch mit einer gemeinsamen Ergänzung der verbrauchten Chromisalze verbunden werden. Das entsprechende gilt auch für den Anolyten und für die Möglichkeit, einen beschränkten Durchlauf des Katholyten durch die Anodenräume zu bewirken. Es können auch mehrere Mittel zur Beseitigung der überschüssigen Chromoverbindungen gleichzeitig angewendet werden.
• Als Anolyten wählt man vorzugsweise Lösungen, die die gleichen Grundstoffe enthalten wie der Katholyt, da eine allmähliche Vermischung durch Diffusion oder elektrolytische Überführung auch bei sehr dichtem Diaphragma nicht zu vermeiden ist.
• Um eine unerwünschte Oxydation des Katholyten durch freien Luftzutritt zu verhindern, verwendet man zweckmäßig geschlossene Zellen, schwimmende Deckschichten oder andere hierfür geeignete, an sich bekannte Mittel.
• Das vorliegende Verfahren kommt vor allem zur elektrometallurgischen Gewinnung von Chrom in Betracht, es kann aber auch zur Herstellung von Chromüberzügen u. U. mit Vorteil verwendet werden.
• Enthält der Katholyt noch andere Metalle, deren Abscheidungspotential von dem des Chroms nicht zu weit entfernt ist, z. B. Eisen oder Nickel, so erhält man im allgemeinen gemiscl)te Abscheidungen. Das vorliegende Verfahren hat den Vorteil, daß es im Dauerbetrieb durchgeführt werden kann, wogegen die bis jetzt bekannten Verfahren eine Durchführung der Elektrolyse über längere Zeit nicht gestatten. Beispiel i Mit einem Katholyten, der ioo bis i2o g Gesaintchrom als Chlorid und 7o g (NH4)2S04 im Liter enthält, wird bei einer katholischen Stromdichte von 25 Amp./qdm eine Stromausbeute für Chrom von etwa 40 °/" bis zu .45 % erzielt, solange der Gehalt an zweiwertigem Chrom auf 28 bis 35 g CrII/1 gehalten wird. Man verwendet bei der Elektrolyse zweckmäßig aus Platin bestehende Anoden, die sich in verhältnismäßig engen zylindrischen Diapliragnien aus keramischem Material befinden. Als Anolyt wird die gleiche Lösung wie für den Katholyten eingefüllt. Beispiele Mit dem im Beispiel i beschriebenen Katholyten, dem noch je i °/o Eisessig und Borsäure zugesetzt ist, wird bei der gleichen Stromdichte wie in Beispiel i eine Strömausbeute für Chrom von etwa 45 bis 5, °/o erzielt, wenn man den Cri-Gehalt zwischen 7 und 24 g/1 hält. Beispiel 3-' Mit dem gleichen Katholyten wie in Beispiel i, dem jedoch Salzsäure (0;3 n) zugesetzt ist, liegt das Optimum zwischen 16 und 26 g Crir/1.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜC11 ):: i. Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Chrom, gegebenenfalls zusammen mit anderen Metallen, aus Lösungen der Salze des dreiwertigen Chroms, wobei die Elektrolyse in einem - zweckmäßig durch ein Diaphragma - in Anoden- und Kathodenraum unterteilten Behälter vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem zweckmäßig sauren Katholyten die katholisch gebildeten Salze des zweiwertigen Chroms fortlaufend oder periodisch in einem solchen Maße beseitigt, daß ihre Konzentration im Katholyten in dem für die Chromabscheidung günstigen Bereich bleibt, vorzugsweise unterhalb 55 g Crlr/1.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Beseitigung der Chromosalze durch Einführung von Oxydationsmitteln, z. B. Luft oder Anodenprodukten, wie Chlor, in den Katholyten erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Beseitigung der Chromosalze durch anodische Behandlung des Katholyten, vorzugsweise mittels Hilfsanoden oder beschränkter Zirkulation des Katholyten durch den Anodenraum, erfolgt. q.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Beseitigung der Chromosalze durch "remperaturerliöliung erfolgt.