PL67184B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowane: 31.1.1973 67184 KI. 12h,l MKP BOlk 3/00 I",'-TELNi A: UKJD Ur-edu Patentowego PuloK.fci Rzeciipuspilitil Liw -[ Wspóltwórcy wynalazku: Eugenia Kowalska, Jan Mizera Wlasciciel patentu: Politechnika Slaska, Gliwice (Polska) Sposób prowadzenia procesów elektrolitycznych Procesy elektrochemiczne prowadzone sa w prze¬ mysle przy uzyciu mozliwie duzych (wyznaczanych na drodze eksperymentalnej), optymalnych stezen elektrolitów oraz przy wysokiej gestosci pradowej, co pozwala na osiagniecie jak najwyzszej wydaj- 5 nosci pradowej oraz mozliwie najnizszego jedno¬ stkowego zuzycia pradu, a tym samym decyduje o ekonomice procesu.Reakcji elektrochemicznych nie prowadzi sie jed¬ nak do calkowitego wyczerpania elektrolitu, gdyz io przy zmniejszaniu sie stezenia roztworu, wydajnosc pradowa gwaltownie maleje, a zuzycie jednostko¬ we pradu silnie wzrasta, na skutek czego dalsze prowadzenie elektrolizy staje sie nieekonomiczne.Czesciowo wyczerpany elektrolit po przejsciu 15 przez szereg elektrolizerów zawraca sie zatem do dosycania (do stezenia poczatkowego) i wprowadza ponownie do obiegu.Istnieje jednak szereg procesów przemyslowych, które nalezy pomimo ich nierentownosci prowa- 2o dzic do mozliwie najwiekszego wyczerpania elektro¬ litu.Waznym zagadnieniem na przyklad, zwiazanymi z hydrometalurgiczna przeróbka rud cynku jest usuwanie z roztworu soli zelaza. Dokonuje sie tego ^5 na drodze utleniania soli zelazawych do zelazo¬ wych, które z kolei mozna latwo wytracic poprzez hydrolize. Wymieniony proces utleniania prowa¬ dzony jest przy uzyciu dwutlenku manganu. Bada¬ nia procesu utleniania soli zelazawych do zelazo- 30 wych na drodze elektrochemicznej wykazaly, ze prowadzenie procesu mozliwe jest tylko do pewne¬ go stezenia jonów zelazawych, ponizej którego z uwagi na bardzo dlugi czas trwania elektroli- .zy, niska wydajnosc pradowa i duze zuzycie jedno¬ stkowe pradu, dalsze prowadzenie procesu staje sie nieoplacalne.Z badan przeprowadzonych przez autorów wy¬ nika, ze zastosowanie pola ultradzwiekowego w te¬ go rodzaju procesach elektrochemicznych o malym stezeniu elektrolitu powoduje skrócenie czasu elek¬ trolizy, zwiekszenie szybkosci procesu, wzrost wy¬ dajnosci pradowej, obnizenie napiecia na zaciskach elektrolizera, a zatem znaczne obnizenie jedno¬ stkowego zuzycia pradu. Fale ultradzwiekowe po¬ nadto wplywaja depolaryzujaco na proces, zmniej¬ szajac jednoczesnie kilkakrotnie grubosc warstwy dyfuzyjnej wokól elektrod. W wyniku korzystnych zmian wymienionych parametrów proces staje sie rentowny.Istota wynalazku jest zastosowanie pola ultra¬ dzwiekowego o duzych mocach: 0,3—1.104 W/m2 i malej czestotliwosci -— 25 kHz, w dodatkowym, pracujacym w szeregu elektrolizerze, do którego doprowadzany jest wyczerpany elektrolit o malym stezeniu roztworu, a który w normalnej elektroli¬ zie ciaglej musi byc prowadzony do dosycania.Przyklad. Prowadzono proces elektrochemicz¬ nego utleniania siarczanu zelazawego do zelazo¬ wego o stezeniu poczatkowymi okolo 1 g Fe2+ 67 184 #\ 67 184 na litr roztworu w polu ultradzwiekowym i uzys¬ kano znaczne przyspieszenie reakcji, skrócenie cza¬ su elektrolizy i doprowadzono do prawie calkowi¬ tego wyczerpania jonów zelazawych w elektroli¬ cie.' Uzyskano 1,8-krotny wzrost szybkosci reakcji, wzrost wydajnosci pradowej o wartosci 12% bez ultradzwieków do 31—45% w polu ultradzwieko¬ wym, obnizenie napiecia na zaciskach elektrolize- ra doswiadczalnego z 4,4 V do 4,2 V oraz obnizenie jednostkowego zuzycia pradu z 59,4 • 106 J/kG (16,5 kWh/kG utlenionych jonów) do 18,7 • 106 J/kG (5,2 kWh/kG). Zuzycie jednostkowe procesu zatem obnizylo sie pod wplywem ultradzwieków przeszlo 3-krotnie. 10 Wykres zaleznosci stezenia jonów zelazawych w elektrolicie od czasu trwania elektrolizy dla ge¬ stosci pradowej 25 A/m2 w polu ultradzwiekowym obrazuje na rysunku krzywa 1, a bez ultradzwie¬ ków krzywa 2. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób prowadzenia procesów elektrolitycznych, znamienny tym, ze elektrolit czesciowo wyczerpa¬ ny poddaje sie elektrolizie przy stosunkowo nis¬ kiej gestosci pradowej, stosujac równolegle do po¬ wierzchni elektrod pole ultradzwiekowe o mocy 0,3—1 • 104 W/m2 i czestotliwosci 25 kHz. czas CgodzJ ZF „Ruch" W-wa, z. 1106-72, nakl. 105 + 20 egz. Cena zl 10,— PL PL