RU2524609C1 - Method of producing magnetite - Google Patents

Method of producing magnetite Download PDF

Info

Publication number
RU2524609C1
RU2524609C1 RU2013111492/05A RU2013111492A RU2524609C1 RU 2524609 C1 RU2524609 C1 RU 2524609C1 RU 2013111492/05 A RU2013111492/05 A RU 2013111492/05A RU 2013111492 A RU2013111492 A RU 2013111492A RU 2524609 C1 RU2524609 C1 RU 2524609C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
equal
titanium
lead
current density
Prior art date
Application number
RU2013111492/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Зазав Мустафаевич Алиев
Джамиля Шамиловна Магомедова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority to RU2013111492/05A priority Critical patent/RU2524609C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2524609C1 publication Critical patent/RU2524609C1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of producing magnetite includes oxidising iron during electrolysis. The process is carried out in a three-electrode double-anode electrolysis cell into which 1M sodium hydroxide solution is fed and current is supplied. Voltage is equal to 10 V; cathodic current density on a titanium cathode is equal to 0.2 A/cm2; anodic current density on a St3 anode is equal to 0.3 A/cm2, and on a lead dioxide anode on a titanium base is equal to 0.1 A/cm2. The method includes simultaneous dissolution of the St3 anode and release of oxygen at the lead dioxide anode on a titanium base.
EFFECT: invention enables to obtain magnetite without supplying oxygen to oxidise iron and improves purity of the product.
1 ex

Description

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к способам получения магнетита, и может быть использовано в различных областях химической промышленности, а также в лакокрасочной и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of electrochemical production, in particular to methods for producing magnetite, and can be used in various fields of the chemical industry, as well as in paint and varnish and other industries.

Известны химические способы получения магнетита, включающие образование гидроксида железа (II), путем обработки соли сернокислого железа (II) щелочью, с последующим его окислением кислородом воздуха или CuSO4 [Патент США №4108787, кл. C01G 49/06. Способ получения ферромагнитной окиси железа. Опубликовано в 1979. Бюллетень изобретений №6 и Патент №2390497 от 27.05.2010. Способ получения магнетита].Known chemical methods for producing magnetite, including the formation of iron (II) hydroxide, by treating an iron (II) sulfate salt with alkali, followed by its oxidation with atmospheric oxygen or CuSO 4 [US Patent No. 4108787, class. C01G 49/06. A method of producing ferromagnetic iron oxide. Published in 1979. Bulletin of inventions No. 6 and Patent No. 2390497 of 05/27/2010. A method of producing magnetite].

Недостатками указанных способов являются необходимость использования соли двухвалентного железа и щелочи натрия, длительность процесса. Недостатком также является трудность регулирования получения Fe (II) и Fe (III) в молярном соотношении 2:1 и необходимость добавления щелочи в системе.The disadvantages of these methods are the need to use salts of ferrous iron and alkali sodium, the duration of the process. A disadvantage is also the difficulty in regulating the production of Fe (II) and Fe (III) in a 2: 1 molar ratio and the need to add alkali in the system.

Наиболее близким способом по совокупности признаков к предлагаемому является способ получения магнетита электрохимическим растворением электродов из стали (Ст3) в растворе поваренной соли с концентрацией 50-100 г/м3 при напряжении 24-36 В и плотности тока 15,6 А/мм2.The closest method for the totality of features to the proposed one is a method for producing magnetite by electrochemical dissolution of steel electrodes (St3) in a solution of sodium chloride with a concentration of 50-100 g / m 3 at a voltage of 24-36 V and a current density of 15.6 A / mm 2 .

Недостатком указанного способа является высокий расход электроэнергии, необходимость подачи воздуха для окисления Fe2+ до Fe3+, трудность регулирования соотношения образующихся Fe3+:Fe2+ [Патент №2363064 от 27.07.2009].The disadvantage of this method is the high energy consumption, the need for air supply for the oxidation of Fe 2+ to Fe 3+ , the difficulty of regulating the ratio of the resulting Fe 3+ : Fe 2+ [Patent No. 2363064 of July 27, 2009].

Задача заявляемого изобретения - получение магнетита в одном аппарате, без подачи воздуха в систему.The task of the invention is the production of magnetite in one apparatus, without supplying air to the system.

Технический результат - чистота получаемого продукта и экономичность вследствие снижения напряжения на электролизере.The technical result is the purity of the obtained product and profitability due to lower voltage on the cell.

Способ получения магнетита, включает окисление железа при проведении электролиза, где процесс проводят в трехэлектродном двуханодном элетролизере, в который заливают 1M раствор щелочи натрия, подключают ток, причем напряжение составляет 10 В, катодная плотность тока на катоде из титана 0,2 А/см2, анодная плотность тока на аноде из Ст3 0,3 А/см2, а на диоксидсвинцовом аноде на титановой основе - 0,1 А/см2, при этом происходит одновременное растворение анода из Ст3 и выделение кислорода на диоксидсвинцовом аноде на титановой основе.The method of producing magnetite involves the oxidation of iron during electrolysis, where the process is carried out in a three-electrode two-anode electrolyzer, in which a 1M sodium alkali solution is poured, a current is connected, the voltage being 10 V, the cathode current density at the cathode of titanium is 0.2 A / cm 2 , the anode current density at the anode of St3 is 0.3 A / cm 2 , and on a lead-dioxide anode on a titanium base - 0.1 A / cm 2 , while the anode from St3 is simultaneously dissolved and oxygen is released on the titanium-based lead-lead anode.

Способ получения магнетита включает размещение в электролизере 3-х электродов: катода из титана и 2-х анодов - из Ст3 и диоксид свинцового электрода. При подключении электрического тока Ст3 растворяется, а на диоксидсвинцовом электроде выделяется кислород. Электролитом служит 1M раствор щелочи натрия. На катоде из титана выделяется газообразный водород.A method of producing magnetite includes placing in the electrolyzer 3 electrodes: a cathode of titanium and 2 anodes of St3 and lead electrode dioxide. When an electric current is connected, St3 dissolves, and oxygen is released on the lead-dioxide electrode. The electrolyte is a 1M sodium alkali solution. Hydrogen gas is released from the titanium cathode.

Растворение железа и образование кислорода на анодных материалах регулируется изменением плотности тока.The dissolution of iron and the formation of oxygen on anode materials is regulated by a change in current density.

Данный способ включает одновременное растворение электрода Ст3 и выделение кислорода на диоксидсвинцовом титановом аноде. В качестве электролита используют щелочь натрия. При этом концентрации Fe2+ и Fe3+ в растворе регулируют по плотностям токов на обоих анодных материалах.This method involves the simultaneous dissolution of the St3 electrode and the evolution of oxygen on a lead-dioxide titanium anode. As an electrolyte, sodium alkali is used. In this case, the concentrations of Fe 2+ and Fe 3+ in the solution are controlled by current densities on both anode materials.

В электролизер заливают 1M раствор щелочи натрия и в него опускают три электрода: катод - титановая пластинка, и пластинки из Ст3 и диоксидсвинца на титановой основе. Плотности тока на анодных материалах соответствуют образованию 2 молей Fe(OH)3 окислением кислородом выделяющимся на диоксидсвинцовом электроде и 1 моля Fe(OH)2 за счет растворения электрода из Ст3.A 1M sodium alkali solution is poured into the electrolyzer and three electrodes are lowered into it: a cathode — a titanium plate, and plates of St3 and titanium-based lead dioxide. The current densities on the anode materials correspond to the formation of 2 moles of Fe (OH) 3 by oxidation with oxygen released on the lead dioxide electrode and 1 mole of Fe (OH) 2 due to dissolution of the electrode from St3.

Основные реакции, протекающие на электродах, можно представить следующими схемами:The main reactions that occur on the electrodes can be represented by the following schemes:

Катод: 2H2O+2e→H2+2OH- Cathode: 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH -

Аноды: ст.3-Fe0→Fe2++2eAnodes: st. 3-Fe 0 → Fe 2+ + 2e

Диоксидсвинцовый - 2OH--2e→H2O+½O2 Lead dioxide - 2OH - -2e → H 2 O + ½O 2

В объеме раствора:In the volume of solution:

Fe2++2OH-→Fe(OH)2.Fe 2+ + 2OH - → Fe (OH) 2 .

2Fe(OH)2+H2O+½O2→2Fe(OH)3 2Fe (OH) 2 + H 2 O + ½O 2 → 2Fe (OH) 3

2Fe(OH)3+Fe(OH)2→FeO·Fe2O3(Fe3O4)+4H2O2Fe (OH) 3 + Fe (OH) 2 → FeO · Fe 2 O 3 (Fe 3 O 4 ) + 4H 2 O

Электролиз проводили в электролизере объемом 1 литр при температуре 30°C, катодная плотность тока 0,2 А/см2; анодные: на Ст3 - 0,3 А/см2; на диоксидсвинцовом - 0,1 А/см2, напряжение на электролизере составляет 10 В. При более высоких плотностях тока электролит нагревается.The electrolysis was carried out in an electrolyzer with a volume of 1 liter at a temperature of 30 ° C, the cathodic current density of 0.2 A / cm 2 ; anode: on St3 - 0.3 A / cm 2 ; on lead-lead - 0.1 A / cm 2 , the voltage on the electrolyzer is 10 V. At higher current densities, the electrolyte heats up.

Пример. В стеклянную емкость на 1 литр заливают 1M раствор щелочи натрия и помещают туда закрепленную на крышке трехэлектродную систему: катод - титан, аноды - Ст3 и диоксидсвинцовый на титановой основе. Температура в электролизере 30°C. В результате электролиза образуется черный осадок магнетита, идентифицированного рентгенографическим анализом. Выход по току составляет 94-96% магнетита.Example. A 1M sodium alkali solution is poured into a 1 liter glass container and the three-electrode system mounted on the lid is placed there: the cathode is titanium, the anodes are St3 and the lead-based dioxide is on a titanium basis. The temperature in the cell is 30 ° C. As a result of electrolysis, a black precipitate of magnetite is identified, identified by x-ray analysis. The current efficiency is 94-96% of magnetite.

Преимуществами данного изобретения являются: отсутствие необходимости использования соли двухвалентного железа; сокращение длительности процесса; легкость регулирования электролиза; невысокий расход электроэнергии, отсутствие необходимости подачи воздуха для окисления железа.The advantages of this invention are: the absence of the need to use ferrous salts; reduction in the duration of the process; ease of regulation of electrolysis; low power consumption, no need for air supply for oxidation of iron.

Claims (1)

Способ получения магнетита, включающий окисление железа при проведении электролиза, отличающийся тем, что процесс проводят в трехэлектродном двуханодном элетролизере, в который заливают 1M раствор щелочи натрия, подключают ток, причем напряжение составляет 10 B, катодная плотность тока на катоде из титана 0,2 A/см2, анодная плотность тока на аноде из Ст3 0,3 A/см2, а на диоксидсвинцовом аноде на титановой основе - 0,1 А/см2, при этом происходит одновременное растворение анода из Ст3 и выделение кислорода на диоксидсвинцовом аноде на титановой основе. A method of producing magnetite, including the oxidation of iron during electrolysis, characterized in that the process is carried out in a three-electrode two-anode electrolyzer, in which a 1M sodium alkali solution is poured, a current is connected, the voltage being 10 V, the cathode current density at the cathode made of titanium 0.2 A / cm 2 , the anode current density at the anode of St3 is 0.3 A / cm 2 , and on a lead-dioxide anode on a titanium base - 0.1 A / cm 2 , while the anode from St3 is simultaneously dissolved and oxygen is released on the lead-lead anode at titanium base ve.
RU2013111492/05A 2013-03-14 2013-03-14 Method of producing magnetite RU2524609C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013111492/05A RU2524609C1 (en) 2013-03-14 2013-03-14 Method of producing magnetite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013111492/05A RU2524609C1 (en) 2013-03-14 2013-03-14 Method of producing magnetite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2524609C1 true RU2524609C1 (en) 2014-07-27

Family

ID=51265413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013111492/05A RU2524609C1 (en) 2013-03-14 2013-03-14 Method of producing magnetite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2524609C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655391C1 (en) * 2018-03-12 2018-05-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Method for obtaining nanoscale catalyst based on mixed iron oxide for intensification of heavy raw hydrocarbon material and catalyst obtained by this method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU436027A1 (en) * 1972-06-19 1974-07-15 Н. И. Плотников , Л. Ю. Климов METHOD OF OBTAINING MAGNETIC OXIDE IRON
SU897897A1 (en) * 1979-10-16 1982-01-15 Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им. С. Орджоникидзе Method of producing magnetite powder
JP2915954B2 (en) * 1990-03-01 1999-07-05 井関農機株式会社 Method for producing oxygen-deficient magnetite
JP2000336495A (en) * 1999-05-26 2000-12-05 Unitika Ltd Production of magnetite hyperfine particle
RU2363064C1 (en) * 2008-01-23 2009-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" Method of obtaining magnetic liquid
UA52044U (en) * 2010-02-22 2010-08-10 Донбасская Государственная Машиностроительная Академия method for removing scale from hot billets of rolling mill rolls

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU436027A1 (en) * 1972-06-19 1974-07-15 Н. И. Плотников , Л. Ю. Климов METHOD OF OBTAINING MAGNETIC OXIDE IRON
SU897897A1 (en) * 1979-10-16 1982-01-15 Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им. С. Орджоникидзе Method of producing magnetite powder
JP2915954B2 (en) * 1990-03-01 1999-07-05 井関農機株式会社 Method for producing oxygen-deficient magnetite
JP2000336495A (en) * 1999-05-26 2000-12-05 Unitika Ltd Production of magnetite hyperfine particle
RU2363064C1 (en) * 2008-01-23 2009-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" Method of obtaining magnetic liquid
UA52044U (en) * 2010-02-22 2010-08-10 Донбасская Государственная Машиностроительная Академия method for removing scale from hot billets of rolling mill rolls

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655391C1 (en) * 2018-03-12 2018-05-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Method for obtaining nanoscale catalyst based on mixed iron oxide for intensification of heavy raw hydrocarbon material and catalyst obtained by this method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101634035B (en) Electrochemical method and electrochemical device for synergistically generating ozone and hydrogen peroxide in neutral medium
KR20150013244A (en) Method for production of metal hydroxide and method for production of ito sputtering target
KR101193142B1 (en) Manufacturing method of lithium by electrolysis of lithium phosphate aqueous solution
CN102839389B (en) Novel production method of electro-depositing and refining metal chloride by membrane process
CN103060842B (en) A kind of method preparing electrodeposited cobalt under big flow
CN101603179B (en) Electrolytic synthesis method of 3,5,6-trichloropyridine carboxylic acid
RU2524609C1 (en) Method of producing magnetite
CN105624727B (en) The method for producing electrolytic manganese metal and electrolytic manganese dioxide in same electrolytic cell simultaneously
CN102828205A (en) Novel metal electro-deposition refining technology
CN105696017B (en) A kind of new technique method of iron reduction nitrobenzene
US9932683B2 (en) Method for metal electrowinning and an electrowinning cell
Dziewinski et al. Developing and testing electrochemical methods for treating metal salts, cyanides and organic compounds in waste streams
KR20160035140A (en) Device for manufactuing inorganic source using carbon dioxide
CN109179596A (en) The processing method of electroplating wastewater
WO2014102865A1 (en) Device and method for producing electrolyzed liquid
BR112014022953B1 (en) PROCESS FOR STABILIZING A WATER SOLUTION AND DISTRIBUTION STATION FOR DOSING A WATER SOLUTION
RU2337182C2 (en) Method for electrochemical copper recovery in hydrochloride solution
Pavlović et al. Formation of bromates at a RuO2TiO2 titanium anode
WO2016179786A1 (en) Method of preparing ferric salt
CN109592749A (en) A kind of processing method of gold smelting Cyanide in Cyanide Wastewater
JPS5983785A (en) Preparation of highly concentrated aqueous cobalt sulfate solution
JP2016029199A (en) Method and apparatus for producing chemical by electrochemical process
RU2342324C1 (en) Method of obtaining base carbonate of divalent cobalt
RU196524U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING ALKALINE SOLUTION FERRAT (VI) SODIUM
JP3805411B2 (en) Improved electrowinning method for zinc.