RU2603522C2 - Способ электромембранной регенерации раствора снятия кадмиевых покрытий и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ электромембранной регенерации раствора снятия кадмиевых покрытий и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2603522C2 RU2603522C2 RU2015110480/02A RU2015110480A RU2603522C2 RU 2603522 C2 RU2603522 C2 RU 2603522C2 RU 2015110480/02 A RU2015110480/02 A RU 2015110480/02A RU 2015110480 A RU2015110480 A RU 2015110480A RU 2603522 C2 RU2603522 C2 RU 2603522C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- cathode
- anolyte
- chamber
- cadmium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к регенерации технологических растворов. Способ регенерации раствора для снятия кадмиевого покрытия, содержащего нитрат аммония 100-200 г/л, включает электролиз регенерируемого раствора в двухкамерном электролизере с катионообменной мембраной, катодом из нержавеющей стали и платинированным ниобиевым анодом. Электролиз осуществляют при плотности тока на электродах 1-3,5 А/дм2, в качестве анолита используют регенерируемый раствор, а в качестве католита - раствор, содержащий нитрат аммония, и в анолит подают выделяющийся на катоде газ. Способ осуществляют в устройстве, содержащем двухкамерный электролизер с катионообменной мембраной, катодом из нержавеющей стали и платинированным ниобиевым анодом, и барботер, установленный на дне анодной камеры и выполненный с возможностью подачи выделившегося на катоде газа в анолит. Изобретение позволяет осуществить регенерацию раствора для снятия кадмиевого покрытия и исключить возможность загрязнения регенерируемого раствора посторонними ионами. 2 н.п. ф-лы, 3 пр.
Description
Изобретение относится к гальванотехнике, конкретно к способам регенерации раствора снятия кадмиевых покрытий на основе нитрата аммония и может быть использовано на участках кадмирования для предотвращения попадания ионов кадмия в сточные воды цеха. Отработанный раствор снятия кадмиевых покрытий на основе нитрата аммония (100-200 г/л) трудно поддается обезвреживанию ввиду образования устойчивых растворимых аммиачных комплексов с ионами кадмия. Известен способ регенерации хроматных растворов путем электрохимического переноса содержащихся в них катионов металлов через мембрану из хроматного раствора, находящегося в анодной камере двухкамерного электролизера, в катодную камеру, содержащую раствор серной кислоты [Kruglikov S.S., Metal Finishing, 2009, vol. 107, # 11, p. 13-15]. Этот способ применяется в настоящее время для регенерации растворов хроматирования цинковых и кадмиевых покрытий.
Наиболее близким по решаемой задаче и технической сущности является способ регенерации раствора черного хроматирования цинковых покрытий [RU 2481424, 28.07.230121], в котором ионы цинка и серебра извлекаются из регенерируемого раствора путем электрохимического переноса через катионообменную мембрану в католит - вспомогательный раствор, содержащий серную кислоту. Однако этот способ нельзя использовать для регенерации раствора снятия кадмиевых покрытий по следующим причинам:
1. Во избежание выхода из строя раствора снятия кадмиевых покрытий не допускается его загрязнение посторонними катионами и анионами. Это означает, что раствор серной кислоты нельзя использовать в качестве католита.
2. Сразу после включения тока в регенерируемом растворе, находящемся в анодной камере двухкамерного электролизера, начинается накопление свободной азотной кислоты. Это ведет к быстрому снижению скорости переноса ионов кадмия через мембрану, то есть эффективности процесса регенерации. Кроме того, накопление азотной кислоты свыше 10-15 г/л отрицательно сказывается на стойкости платинированного анода.
Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение возможности загрязнения регенерируемого раствора посторонними катионами и анионами и предотвращение накопления азотной кислоты в анолите. В предлагаемом изобретении поставленная задача решается тем, что способ регенерации раствора для снятия кадмиевого покрытия, содержащего нитрат аммония 100-200 г/л, включает электролиз регенерируемого раствора в двухкамерном электролизере с катионообменной мембраной, катодом из нержавеющей стали и платинированным ниобиевым анодом, который осуществляют при плотности тока на электродах 1-3,5 А/дм2, при этом в качестве анолита используют регенерируемый раствор, а в качестве католита - раствор, содержащий нитрат аммония в той же концентрации, что и в анолите, причем в анолит подают выделяющийся на катоде газ.
Устройство регенерации раствора для снятия кадмиевого покрытия содержит двухкамерный электролизер с катионообменной мембраной, катодом из нержавеющей стали и платинированным ниобиевым анодом, и барботер, установленный на дне анодной камеры и выполненный с возможностью подачи выделившегося на катоде газа в анолит-регенерируемый раствор, при этом газовое пространство над катодной камерой герметизировано и сообщается с внешней атмосферой через гидрозатвор, высота столба жидкости в котором соответствует глубине погружения барботера.
В предлагаемом способе обеспечено сохранение материального баланса для катионных компонентов раствора в анодной камере благодаря принципу саморегулирования pH католита и анолита, что в свою очередь, стабилизирует скорость переноса ионов кадмия через мембрану.
Таким образом, поставленная задача решена в предлагаемом способе и устройстве из католита в регенерируемый раствор (анолит) могут поступать только анионы нитрата, а рост концентрации азотной кислоты в анолите устраняется молекулами аммиака, поступающими в анолит в эквивалентном количестве.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
Регенерацию раствора снятия кадмия проводили в двухкамерном электролизере с катионообменной мембраной, объемом анодной камеры 5 л, объемом катодной камеры 2 л. Электроды: катод - нержавеющая сталь, площадь 2 дм2, анод - платинированный ниобий, площадь 2 дм2.
Начальный состав анолита - раствор нитрата аммония 150 г/л, концентрация ионов кадмия 10 г/л.
Начальный состав католита раствор нитрата аммония 150 г/л.
Продолжительность электролиза 10 час при силе тока 5 А.
По окончании электролиза концентрация ионов кадмия в анолите снизилась до 7 г/л, в католите составила 1 г/л, а на катоде выделилось 8 г металлического кадмия.
После продолжения электролиза еще в течение 25 часов концентрация ионов кадмия в анолите снизилась до 5 г/л, в католите осталась на уровне 1 г/л, а на катоде выделилось еще 15 г металлического кадмия.
Пример 2
Описание электролизера приведено в Примере 1.
Начальный состав анолита - раствор нитрата аммония 100 г/л, концентрация ионов кадмия 3 г/л.
Начальный состав католита - раствор нитрата аммония 100 г/л. Сила тока 2 А.
Продолжительность электролиза 20 час. По окончании электролиза концентрация ионов кадмия в анолите снизилась до 1,4 г/л, в католите составила 0,8 г/л, а на катоде выделилось 6,4 г металлического кадмия.
Пример 3
Описание электролизера приведено в Примере 1.
Начальный состав анолита - раствор нитрата аммония 200 г/л, концентрация ионов кадмия 13 г/л.
Начальный состав католита - раствор нитрата аммония 200 г/л. Сила тока 7 А.
Продолжительность электролиза 7 час. По окончании электролиза концентрация ионов кадмия в анолите снизилась до 9 г/л, концентрация ионов кадмия в католите составила 1,5 г/л, а на катоде выделилось 17 г металлического кадмия.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет регенерировать раствор снятия кадмиевых покрытий путем извлечения из него ионов кадмия и при этом не загрязнять его посторонними катионами и анионами, добавляемыми для стабилизации его кислотности, либо переносимыми в него из катодной камеры в результате электрохимического переноса или диффузии.
Claims (2)
1. Способ регенерации раствора для снятия кадмиевого покрытия, содержащего нитрат аммония 100-200 г/л, включающий электролиз регенерируемого раствора в двухкамерном электролизере с катионообменной мембраной, катодом из нержавеющей стали и платинированным ниобиевым анодом, который осуществляют при плотности тока на электродах 1-3,5 А/дм2, при этом в качестве анолита используют регенерируемый раствор, а в качестве католита - раствор, содержащий нитрат аммония в той же концентрации, что и в анолите, причем в анолит подают выделяющийся на катоде газ.
2. Устройство для регенерации раствора для снятия кадмиевого покрытия, содержащее двухкамерный электролизер с катионообменной мембраной, катодом из нержавеющей стали и платинированным ниобиевым анодом и барботер, установленный на дне анодной камеры электролизера и выполненный с возможностью подачи выделившегося на катоде газа в анолит-регенерируемый раствор, при этом газовое пространство над катодной камерой электролизера изолировано и сообщено с внешней атмосферой через гидрозатвор, высота столба жидкости в котором соответствует глубине погружения барботера.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015110480/02A RU2603522C2 (ru) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | Способ электромембранной регенерации раствора снятия кадмиевых покрытий и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015110480/02A RU2603522C2 (ru) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | Способ электромембранной регенерации раствора снятия кадмиевых покрытий и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015110480A RU2015110480A (ru) | 2016-10-20 |
RU2603522C2 true RU2603522C2 (ru) | 2016-11-27 |
Family
ID=57138231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015110480/02A RU2603522C2 (ru) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | Способ электромембранной регенерации раствора снятия кадмиевых покрытий и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2603522C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691791C1 (ru) * | 2018-09-07 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ регенерации хроматных растворов пассивирования |
RU2750654C1 (ru) * | 2020-07-09 | 2021-06-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Способ регенерации нитратно-аммонийного раствора снятия кадмиевых покрытий |
RU2764583C1 (ru) * | 2021-03-29 | 2022-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ регенерации раствора пассивирования меди и устройство для его осуществления |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2180693C2 (ru) * | 2000-01-25 | 2002-03-20 | Моисеева Таисия Федоровна | Электролитический способ регенерации травильных растворов на основе хлоридов железа |
RU104180U1 (ru) * | 2010-07-01 | 2011-05-10 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Национальный исследовательский Томский политехнический университет | Устройство для травления и одновременной регенерации травильных растворов |
WO2011150532A1 (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-08 | Kuttler Automation Systems (Suzhou) Co., Ltd. | System and method for recovering spent etching solution |
RU2481425C2 (ru) * | 2011-07-28 | 2013-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ очистки электролитов хромирования |
RU2481424C2 (ru) * | 2011-07-28 | 2013-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ регенерации раствора черного хроматирования цинковых покрытий |
-
2015
- 2015-03-25 RU RU2015110480/02A patent/RU2603522C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2180693C2 (ru) * | 2000-01-25 | 2002-03-20 | Моисеева Таисия Федоровна | Электролитический способ регенерации травильных растворов на основе хлоридов железа |
WO2011150532A1 (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-08 | Kuttler Automation Systems (Suzhou) Co., Ltd. | System and method for recovering spent etching solution |
RU104180U1 (ru) * | 2010-07-01 | 2011-05-10 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Национальный исследовательский Томский политехнический университет | Устройство для травления и одновременной регенерации травильных растворов |
RU2481425C2 (ru) * | 2011-07-28 | 2013-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ очистки электролитов хромирования |
RU2481424C2 (ru) * | 2011-07-28 | 2013-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ регенерации раствора черного хроматирования цинковых покрытий |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691791C1 (ru) * | 2018-09-07 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ регенерации хроматных растворов пассивирования |
RU2750654C1 (ru) * | 2020-07-09 | 2021-06-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Способ регенерации нитратно-аммонийного раствора снятия кадмиевых покрытий |
RU2764583C1 (ru) * | 2021-03-29 | 2022-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ регенерации раствора пассивирования меди и устройство для его осуществления |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015110480A (ru) | 2016-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2603522C2 (ru) | Способ электромембранной регенерации раствора снятия кадмиевых покрытий и устройство для его осуществления | |
GB1411293A (en) | Electrodialysis regeneration of metal containing acid solutions | |
CN102633326B (zh) | 处理铜冶金流程中含氯酸性废水的离子交换膜电解方法 | |
RU2620228C1 (ru) | Способ электрохимической регенерации медно-аммиачного травильного раствора | |
JP5180409B2 (ja) | 無機顆粒廃触媒から貴金属を抽出する方法及び該装置 | |
RU2481424C2 (ru) | Способ регенерации раствора черного хроматирования цинковых покрытий | |
RU148901U1 (ru) | Устройство для электрохимической очистки сточных вод от соединений цветных и редкоземельных металлов | |
Mahmoud et al. | Experimental tests and modelling of an electrodeionization cell for the treatment of dilute copper solutions | |
JP4146649B2 (ja) | 脱アルカリ水ガラスの製造方法およびその製造装置 | |
CN102642906B (zh) | 离子交换膜电解技术处理含氯溶液中应用的添加剂 | |
RU2591025C1 (ru) | Способ электромембранной регенерации раствора снятия хромовых покрытий | |
Sadyrbaeva | Electrodialysis Extraction and Electrodeposition of Lead (II) in Systems with Liquid Membranes | |
RU2366763C2 (ru) | Способ электролитического рафинирования меди в блок-сериях ванн ящичного типа | |
RU2481426C2 (ru) | Способ очистки промывной воды при электроосаждении покрытий свинцом и его сплавами | |
RU2533890C1 (ru) | Способ очистки промывной воды в ванне улавливания от соединений свинца, олова и борфторид-анионов | |
JP2002220220A (ja) | 脱アルカリ水ガラス溶液の製造方法 | |
RU2712325C1 (ru) | Способ извлечения кадмия из промывных вод, содержащих цианиды | |
RU2789159C1 (ru) | Способ регенерации электролита хромирования | |
Sadyrbaeva | Electrodialytic extraction of zinc (II) by liquid membranes based on di (2-ethylhexyl) phosphoric acid | |
JPS6376884A (ja) | クロメ−ト処理液の再生方法 | |
SU872601A1 (ru) | Способ переработки медного электролита электролизом | |
JPS5855577A (ja) | アミノ酸の製造法 | |
CN212335350U (zh) | 一种膜电解法再生贵金属电镀液的装置 | |
EP3868924A1 (en) | Method for suppressing increase in zinc concentration in plating solution, and method for producing zinc-based plating member | |
RU2709305C1 (ru) | Регенерация солянокислого медно-хлоридного раствора травления меди методом мембранного электролиза |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170326 |