RU2334834C1 - Method of reduction of electrolyte for anode preparation of parts on base of iron to ironing - Google Patents

Method of reduction of electrolyte for anode preparation of parts on base of iron to ironing Download PDF

Info

Publication number
RU2334834C1
RU2334834C1 RU2006144501/02A RU2006144501A RU2334834C1 RU 2334834 C1 RU2334834 C1 RU 2334834C1 RU 2006144501/02 A RU2006144501/02 A RU 2006144501/02A RU 2006144501 A RU2006144501 A RU 2006144501A RU 2334834 C1 RU2334834 C1 RU 2334834C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
ions
reduction
electrolyte
ironing
Prior art date
Application number
RU2006144501/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006144501A (en
Inventor
Юрий Александрович Ивашкин (RU)
Юрий Александрович Ивашкин
Евгений Маркович Голубчик (RU)
Евгений Маркович Голубчик
Ольга Юрьевна Катюрина (RU)
Ольга Юрьевна Катюрина
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия"
Priority to RU2006144501/02A priority Critical patent/RU2334834C1/en
Publication of RU2006144501A publication Critical patent/RU2006144501A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2334834C1 publication Critical patent/RU2334834C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to electrochemical processing of metals, particularly to reduction of spent electrolyte for anode preparation of parts on base of iron to ironing. The method includes reduction of ions Fe2+, Fe3+ from spent electrolyte for anode preparation on base of iron to ironing containing saturated solution of aluminium sulphate, sulphur acid and iron salts. As a reducer sheet metal aluminium is used which is loaded into electrolyte on calculation of 50-60 cm2/sheet, and reduction is carried out at temperature 50-98 °C till obtaining the concentration of ions Fe2+, Fe3+ 0.1-0.2 Fe2+, Fe3+ 0.1-0.2 g/l.
EFFECT: intensifying of reduction process using contact exchange with extraction of metallic iron; facilitating efficiency and reducing duration of process at more complete removal of iron ions.
2 cl, 1 dwg, 5 ex

Description

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности к регенерации отработанного электролита для анодной подготовки деталей на основе железа к железнению. В процессе анодной обработки деталей на основе железа в электролите происходит накопление ионов Fe2+, Fe3+, что ухудшает в дальнейшем адгезию наносимого покрытия. Для обеспечения необходимой адгезии требуется регулярная замена рабочего раствора или восстановление ионов Fe2+, Fe3+.The invention relates to the electrochemical processing of metals, in particular to the regeneration of spent electrolyte for anodic preparation of iron-based parts for ironing. In the process of anodic processing of iron-based parts in the electrolyte, the accumulation of Fe 2+ , Fe 3+ ions occurs, which further affects the adhesion of the coating. To ensure the necessary adhesion, regular replacement of the working solution or reduction of Fe 2+ , Fe 3+ ions is required.

Известен способ восстановления ионов металла, содержащихся в электролите, путем контактного обмена более электроположительных металлов более электроотрицательными.A known method of reducing metal ions contained in an electrolyte by contact exchange of more electropositive metals is more electronegative.

В качестве аналога, в котором используется процесс контактного обмена, протекающего за счет разности электродных потенциалов, можно рассматривать контактное серебрение [1].Contact silvering can be considered as an analogue in which the contact exchange process proceeding due to the difference of electrode potentials is used [1].

Недостатком такого способа является применимость его только при наличии дорогостоящих цветных металлов в качестве восстановителя.The disadvantage of this method is its applicability only in the presence of expensive non-ferrous metals as a reducing agent.

Известен также способ восстановления ионов Fe2+, Fe3+ из водных растворов путем электролиза, когда в качестве восстановителя используется электрический ток. Этот способ относится к осуществлению процесса железнения из растворов известных составов, содержащих соли железа, например: хлористое железо 180-200 г/л, хлористый натрий 80-100 г/л, соляная кислота 3-3,5 г/л. Электролиз ведется при температуре 70-80°С, плотности тока 8-10 А/дм2 и выходе по току 75-100% [2].There is also a known method of reducing ions of Fe 2+ , Fe 3+ from aqueous solutions by electrolysis, when an electric current is used as a reducing agent. This method relates to the implementation of the ironing process from solutions of known compositions containing iron salts, for example: iron chloride 180-200 g / l, sodium chloride 80-100 g / l, hydrochloric acid 3-3.5 g / l. Electrolysis is carried out at a temperature of 70-80 ° C, a current density of 8-10 A / dm 2 and a current output of 75-100% [2].

Недостатком известного способа восстановления является то, что при снижении концентрации ионов Fe2+, Fe3+ до 0,1-0,2 г/л выход по току многократно снижается. Поэтому для регенерации электролита для анодной подготовки деталей на основе железа к железнению требуется проводить электролиз в течение 100-200 часов при нерастворимых анодах и большом расходе электрической энергии.A disadvantage of the known recovery method is that when the concentration of Fe 2+ , Fe 3+ ions is reduced to 0.1-0.2 g / l, the current efficiency is many times reduced. Therefore, for electrolyte regeneration for anodic preparation of iron-based parts for ironing, it is necessary to conduct electrolysis for 100-200 hours with insoluble anodes and a large consumption of electrical energy.

Задача изобретения - уменьшение длительности и энергоемкости процесса регенерации электролита.The objective of the invention is to reduce the duration and energy intensity of the process of regeneration of the electrolyte.

Технический результат - интенсификация процесса регенерации отработанного электролита для анодной подготовки деталей на основе железа к железнению при использовании контактного обмена с извлечением металлического железа при экономичном восстановителе.EFFECT: intensification of the process of regeneration of spent electrolyte for anodic preparation of iron-based parts for ironing using contact exchange with the extraction of metallic iron with an economical reducing agent.

Технический результат достигается тем, что при регенерации отработанного электролита для анодной подготовки деталей на основе железа к железнению, содержащего насыщенный раствор сульфата алюминия, серную кислоту и соли железа, путем восстановления ионов Fe2+, Fe3+ в качестве восстановителя используют листовой металлический алюминий, который загружают в электролит из расчета 50-60 см2/л, а восстановление проводят при температуре 50-98°С до получения концентрации ионов Fe2+, Fe3+ 0,1-0,2 г/л. В одном из вариантов этого способа в качестве листового металлического алюминия используют отходы от одноразовой посуды.The technical result is achieved by the fact that during the regeneration of the spent electrolyte for anodic preparation of iron-based parts for ironing, containing a saturated solution of aluminum sulfate, sulfuric acid and iron salts, by reduction of Fe 2+ , Fe 3+ ions , sheet metal aluminum is used as a reducing agent, which is loaded into the electrolyte at a rate of 50-60 cm 2 / l, and the reduction is carried out at a temperature of 50-98 ° C until a concentration of Fe 2+ , Fe 3+ ions is 0.1-0.2 g / l. In one embodiment of this method, waste from disposable tableware is used as sheet metal aluminum.

Используемый металлический алюминий за счет отрицательного значения электродного потенциала (

Figure 00000001
) делает возможным протекание процесса контактного обмена с извлечением металлического железа (
Figure 00000002
,
Figure 00000003
) из электролита для анодной подготовки деталей на основе железа к железнению. При регенерации этого электролита с содержанием ионов Fe2+, Fe3+ 20-25 г/л при температуре 50-98°С и загрузке листового металлического алюминия из расчета 50-60 см2/л происходит практически полное восстановление ионов Fe2+, Fe3+ (остаточное количество этих ионов не превышает 0,1-0,2 г/л) за 1-3 часа. Процесс контактного обмена идет по схеме:Used metal aluminum due to the negative value of the electrode potential (
Figure 00000001
) makes possible the process of contact exchange with the extraction of metallic iron (
Figure 00000002
,
Figure 00000003
) from an electrolyte for anodic preparation of iron-based parts for ironing. During the regeneration of this electrolyte with the content of Fe 2+ , Fe 3+ ions of 20-25 g / l at a temperature of 50-98 ° С and loading of sheet aluminum metal at a rate of 50-60 cm 2 / l, almost complete reduction of Fe 2+ ions occurs, Fe 3+ (the residual amount of these ions does not exceed 0.1-0.2 g / l) for 1-3 hours. The process of contact exchange is as follows:

2Al0+3Fe2+=3Fe0↓+2Al3+ 2Al 0 + 3Fe 2+ = 3Fe 0 ↓ + 2Al 3+

илиor

Al0+Fe3+=Fe0↓+Al3+.Al 0 + Fe 3+ = Fe 0 ↓ + Al 3+ .

Свежеприготовленный электролит для анодной подготовки деталей на основе железа к железнению состоит из насыщенного раствора сульфата алюминия и серной кислоты, поэтому увеличение содержания ионов Al3+ в ходе контактного обмена при восстановлении ионов Fe2+, Fe3+ не сказывается на работоспособности электролита.Freshly prepared electrolyte for anodic preparation of iron-based parts for ironing consists of a saturated solution of aluminum sulfate and sulfuric acid, therefore, an increase in the content of Al 3+ ions during contact exchange during the reduction of Fe 2+ , Fe 3+ ions does not affect the performance of the electrolyte.

График зависимости концентрации ионов железа от времени восстановления ионов Fe2+, Fe3+ методом контактного обмена при температурах 40 и 98°С приведен на чертеже.A graph of the dependence of the concentration of iron ions on the recovery time of Fe 2+ , Fe 3+ ions by contact exchange at temperatures of 40 and 98 ° C is shown in the drawing.

Пример 1. При концентрации накопившихся ионов железа 20-25 г/л, температуре электролита 40°С и загрузке листового металлического алюминия из расчета 50-60 см2/л восстановление ионов Fe2+, Fe3+ до концентрации 10 г/л происходит за 1 час.Example 1. At a concentration of accumulated iron ions of 20-25 g / l, an electrolyte temperature of 40 ° C and loading of sheet metal aluminum at a rate of 50-60 cm 2 / l, the reduction of Fe 2+ , Fe 3+ ions to a concentration of 10 g / l occurs in 1 hour.

Пример 2. При концентрации накопившихся ионов железа 20-25 г/л, температуре электролита 50°С и загрузке листового металлического алюминия из расчета 50-60 см2/л восстановление ионов Fe2+, Fe3+ до концентрации 0,1-0,2 г/л происходит за 3 часа.Example 2. At a concentration of accumulated iron ions of 20-25 g / l, an electrolyte temperature of 50 ° C and a loading of sheet aluminum metal at a rate of 50-60 cm 2 / l, the reduction of Fe 2+ , Fe 3+ ions to a concentration of 0.1-0 , 2 g / l occurs in 3 hours.

Пример 3. При концентрации накопившихся ионов железа 20-25 г/л, температуре электролита 70°С и загрузке листового металлического алюминия из расчета 50-60 см2/л восстановление ионов Fe2+, Fe3+ до концентрации 0,1-0,2 г/л происходит за 2,5 часа.Example 3. At a concentration of accumulated iron ions of 20-25 g / l, an electrolyte temperature of 70 ° C and a loading of sheet aluminum metal at a rate of 50-60 cm 2 / l, the reduction of Fe 2+ , Fe 3+ ions to a concentration of 0.1-0 2 g / l occurs in 2.5 hours.

Пример 4. При концентрации накопившихся ионов железа 20-25 г/л, температуре электролита 90°С и загрузке листового металлического алюминия из расчета 50-60 см2/л восстановление ионов Fe2+, Fe3+ до концентрации 0,1-0,2 г/л происходит за 2 часа.Example 4. When the concentration of accumulated iron ions of 20-25 g / l, the temperature of the electrolyte is 90 ° C and the loading of sheet aluminum metal at a rate of 50-60 cm 2 / l, the reduction of Fe 2+ , Fe 3+ ions to a concentration of 0.1-0 , 2 g / l occurs in 2 hours.

Пример 5. При концентрации накопившихся ионов железа 20-25 г/л, температуре электролита 98°С и загрузке листового металлического алюминия из расчета 50-60 см2/л восстановление ионов Fe2+, Fe3+ до концентрации 0,1-0,2 г/л происходит за 1 час.Example 5. At a concentration of accumulated iron ions of 20-25 g / l, an electrolyte temperature of 98 ° C and a loading of sheet aluminum metal at a rate of 50-60 cm 2 / l, the reduction of Fe 2+ , Fe 3+ ions to a concentration of 0.1-0 , 2 g / l occurs in 1 hour.

При низких температурах увеличивается время восстановления ионов Fe2+, Fe3+ из электролита для анодной подготовки деталей на основе железа к железнению. Это происходит потому, что при более низких температурах скорость растворения оксидной пленки на поверхности алюминия снижается, что задерживает начало процесса контактного восстановления ионов Fe2+, Fe3+, а также снижает скорость процесса контактного обмена.At low temperatures, the recovery time of Fe 2+ , Fe 3+ ions from the electrolyte increases for anodic preparation of iron-based parts for ironing. This is because at lower temperatures the dissolution rate of the oxide film on the aluminum surface decreases, which delays the onset of the contact reduction process of Fe 2+ , Fe 3+ ions, and also reduces the speed of the contact exchange process.

Источники информацииInformation sources

1. Вайнер Я.В., Дасоян М.А. Технология электрохимических покрытий. М.: Машгиз, 1962, с.306.1. Weiner Ya.V., Dasoyan M.A. Technology of electrochemical coatings. M .: Mashgiz, 1962, p. 306.

2. Вайнер Я.В., Дасоян М.А. Технология электрохимических покрытий. М.: Машгиз, 1962, с.292.2. Weiner Y. V., Dasoyan M.A. Technology of electrochemical coatings. M .: Mashgiz, 1962, p. 292.

Claims (2)

1. Способ регенерации отработанного электролита для анодной подготовки деталей на основе железа к железнению, содержащего насыщенный раствор сульфата алюминия, серную кислоту и соли железа, включающий восстановление ионов Fe2+, Fe3+, при этом в качестве восстановителя используют листовой металлический алюминий, который загружают в электролит из расчета 50-60 см2/л, а восстановление проводят при температуре 50-98°С до получения концентрации ионов Fe2+, Fe3+ 0,1-0,2 г/л.1. The method of regeneration of the spent electrolyte for the anodic preparation of iron-based parts for ironing, containing a saturated solution of aluminum sulfate, sulfuric acid and iron salts, including the reduction of Fe 2+ , Fe 3+ ions, while metal sheet aluminum is used as a reducing agent, which loaded into the electrolyte at a rate of 50-60 cm 2 / l, and the recovery is carried out at a temperature of 50-98 ° C to obtain a concentration of ions of Fe 2+ , Fe 3+ of 0.1-0.2 g / L. 2. Способ по п.1, в котором в качестве листового металлического алюминия используют отходы от одноразовой посуды.2. The method according to claim 1, in which waste from disposable tableware is used as sheet metal aluminum.
RU2006144501/02A 2006-12-13 2006-12-13 Method of reduction of electrolyte for anode preparation of parts on base of iron to ironing RU2334834C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006144501/02A RU2334834C1 (en) 2006-12-13 2006-12-13 Method of reduction of electrolyte for anode preparation of parts on base of iron to ironing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006144501/02A RU2334834C1 (en) 2006-12-13 2006-12-13 Method of reduction of electrolyte for anode preparation of parts on base of iron to ironing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006144501A RU2006144501A (en) 2008-06-20
RU2334834C1 true RU2334834C1 (en) 2008-09-27

Family

ID=39928991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006144501/02A RU2334834C1 (en) 2006-12-13 2006-12-13 Method of reduction of electrolyte for anode preparation of parts on base of iron to ironing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2334834C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD4032C2 (en) * 2009-05-22 2010-11-30 Государственный Университет Молд0 Process for the regeneration of an electrolyte for the deposition of iron platings

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD4032C2 (en) * 2009-05-22 2010-11-30 Государственный Университет Молд0 Process for the regeneration of an electrolyte for the deposition of iron platings

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006144501A (en) 2008-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI432609B (en) Method for recovering valuable metal from indium - zinc oxide waste
TWI406954B (en) Method for recovering valuable metals from IZO waste
CN109437446A (en) A kind of zinc nickel alloy electroplating waste water treatment process
Mech et al. Electrodeposition of catalytically active Ni-Mo alloys
RU2014132696A (en) APPLICATION OF A SOLUTION CONTAINING SULPHITE-ION TO REDUCE THE BLACKING OR REMOVAL OF A METAL SHEET WHEN I STORED AND A METAL SHEET PROCESSED WITH SUCH SOLUTION
CN105324520B (en) The manufacture method of magnesium alloy product
RU2334834C1 (en) Method of reduction of electrolyte for anode preparation of parts on base of iron to ironing
TW201510286A (en) Method for electrolytic descaling of steels and the descaling product thereof
JP2002322593A (en) Electrolytic phosphate chemical conversion treatment method
CN102787346A (en) Coating film cleaning process for clean environment-friendly plasma
CN102642906B (en) Additive applied to treatment of chlorine containing solution through ion exchange membrane electrolytic technology
CN106350854B (en) A kind of passivating method of chrome-bearing steel muscle
JP7415226B2 (en) Method for producing metal cadmium
CN110342618B (en) Device and method for cooperatively treating pickling waste liquid and electroplating sludge by utilizing electrodialysis technology
CN104328469A (en) Hardening and anti-corrosion method for aluminum surface
CN102703951A (en) Room-temperature magnetic field assisted sealing method for aluminum alloy anode oxide film
CN106350835A (en) Manufacture method of rare earth anode plate in electrolytic manganese electrolysis process
JP6870389B2 (en) How to remove the oxide film on the surface of metal material
RU2189402C1 (en) Technology processing waste of hard alloys
CN112941571B (en) Method for extracting cadmium by periodic reverse current auxiliary replacement
Okido et al. Anodic dissolution of gold in alkaline solutions containing thiourea, thiosulfate and sulfiteions
JP2007321219A (en) Lubrication treatment method using electrolysis phosphate chemical conversion treatment
JP2018188702A (en) Removal method of oxide film on surface of metal material
JP6473102B2 (en) Cobalt electrowinning method
CN112899753B (en) Micro-arc oxidation low-fluorine self-sealing hole coating electrolyte on surface of magnesium alloy and preparation method of coating

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081214