SU1720495A3

SU1720495A3 - Способ восстановлени ионов трехвалентного железа

Info

Publication number: SU1720495A3
Application number: SU884355714A
Authority: SU
Inventors: Башо Жан; Ле Рукс Оливье
Original assignee: Рон-Пуленк Шими (Фирма)
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1992-03-15
Also published as: JPH0220712B2; EP0291416B1; FI86561B; JPS6456890A; CA1328421C; FI882264A0; FI86561C; FR2615204B1; FR2615204A1; EP0291416A1; US4919772A; FI882264A; DE3866279D1; ES2039659T3

Abstract

Изобретение относитс к электрохимии и позвол ет увеличить производительность за счет увеличени плотности тока и выхода по току. Способ касаетс восстановлени ионов трехвалентного железа электролизом раствора, полученного растворением ильменита серной кислотой и содержащего сульфат титанила и двух- и трехвалентное железо, с подачей указанного раствора в катодную камеру электролизера с катионо- обменной мембраной, причем раствор солей двухвалентного железа подают в анодную камеру. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к электрохимии , а именно к электрохимическим способам переработки растворов, содержащих титан и железо.

Целью изобретени вл етс увеличение производительности за счет возможности увеличени плотности тока и выхода по току.

Пример 1. Используют чейку дл электролиза, имеющую следующие характеристики и услови : катионна перегородка - НАФИОН 423; анод - полосовой титан, покрытый платино-иридием; катод - полосова медь; плотность тока 30 А/дм .

Кроме того, осуществл ют циркул цию нижеуказанных сред: анолит №804 0,5 н; ка- толит на входе, г/л: 120; Fe2+ 45; Fe3 3; H2S04270.

Дл скорости циркул ции католита 10 ем/с и анолита 0,5 см/с с температурой чейки 65°С получают на выходе из катодного отделени католит следующего состава , г/л: Ti4+ 104; Fe2 48; TI3+ 16.

Выход по току на катоде составл ет 99%,

П р и м е р 2. Услови работы следующие .

Используют чейку дл электролиза, имеющую характеристики и услови : кати- онна перегородка - НАФИОН 423; анод - полосовой титан, покрытый платино-иридием; катод- палладированный титан с отверсти ми; плотность тока 20 А/дм2.

Кроме того, осуществл ют циркул цию нижеуказанных сред: анолит H2S04 0,5 н: католит на входе, г/л: Ti44 120; Fe2+ 47: Fe3+ 4; H2S04270.

Дл скорости циркул ции анолита 0,5 см/с и католита 10 см/с при температуре чейки 65°С получают на выходе из катодного отделени католит состава, г/л: . Fe SIjTi34 ;

Выход по току на катоде 99%.

N1 Ю

Ю СП

са

П р и м е р 3. Используют различные типы катодов по опытам 1,2 и 3.

Услови работы чейки следующие;ка- толит на входе, г/л: TI 120; Fe2 46; Ре.З; H2S04 270.

Скорость циркул ции католита 30 см/с; температура чейки 65°С; катионна перегородка - НАФИОН 423; плотность тока 30 А/дм2.

Анолит, H2S04 0,5 н. дл опытов 1 и 2, раствор соли двухвалентного железа: Fe2 40 г/л дл опыта 3.

Анод - полосовой титан, покрытый пла- тино-иридием дл опытов 1 и 2, а также графит дл опыта 3.

Результаты даны в таблице. П р и м е р 4, Показывает возможность получени с чейкой дл электролиза растворов , содержащих высокую концентрацию TI ,

Услови работы чейки следующие: анолит - НаЗОз 0,5 н; католит на входе, г/л: Ti4+ 120; Fe2+45J; H2S04 270.

Скорость циркул ции католита 60 см/с; скорость циркул ции анолита 0,5 см/с; температура чейки 65°С; катионна перегородка - НАФИОН 423; анод - полосовой титан , покрытый платино-иридием ; катод - перфорированна медь; плотность тока 17 А/дм .

Получают на выходе католит следующего состава, г/л: TI4+ 46,4; Fe2+ 49,1; Ti3 73,6. Выход по току на катоде составл ет 97,5%.

П р и м е р 5. Используют чейку дл электролиза, имеющую следующие характеристики и услови ; катионна перегородка - НАФИОН 423; анод - полосовой титан, покрытый платино-иридием ; катод - свинец; плотность токи 20 А/дм.

Кроме того, осуществл ют циркул цию нижеуказанных сред: анолит НгЗОз 0,5 н,; католит на входе, г/л: Т14+ 120; Fe2+ 45; ТГ 1;H2S04270.

Дл скорости циркул ции католита 10 см/с и анолита 0,5 см/с с температурой чейки 65°С получают на выходе из катодного отделени католит следующего состава, г/л: 104; Fe2+ 48; TI3 8.

Выход по току на катоде составл ет 80%.

Примерб. Используют чейку дл электролиза, имеющую следующие характеристики и услови : катионна мембрана - НАФИОН 423; анод - полосовой титан, покрытый платино-иридием; катод - полосовой титан t свинец; плотность тока 30 А/дм2.

Кроме того, осуществл ют циркул цию нижеуказанных сред: анолит НаЗОд 0,5 н;

католит на входе, г/л: Ti4+ 120; 1;H2S04270.

Дл скорости циркул ции католита 10 см/с и анолита 0,5 см/с с температурой

чейки 65°С получают на выходе из катодного отделени католит следующего состава , г/л: 120; Fe2+ 48: TI 9.

Выход по току на катоде составл ет 90%.

Способ заключаетс в осуществлении циркул ции в катодном отделении чейки Обрабатываемого раствора.

Этот раствор содержит ионы титана и железа. Титан, в основном, имеет форму титана (IV), отношение Fe(ll)/Fe(lll) может измен тьс .

Раствор может содержать также ионы Н+ и анионы типа сульфата.

Способ получени двуокиси титана

включает следующие стадии.

Перва стади заключаетс в воздействии на титан со держащую руду раствора серной кислоты. Полученный таким путем раствор от воздействи восстанавливают во

второй стадии, затем осветл ют в третьей стадии, стадии 2 и 3 могут быть обратными. Четверта стади заключаетс в кристаллизации , затем в отделении части сернокислой закиси железа в растворе. Полученный таким путем раствор подвергают концентрации в п той стадии, затем в последней и шестой стадии производ т гидролиз сульфата титанила и отделение гидроокиси титана , которую затем прокаливают.

Ячейка дл электролиза и способ по изобретению примен ютс особенно дл восстановлени раствора, образующегос из первой вышеназванной стадии, т.е. от воздействи сер ной кислоты на титансодержащую руду, особенно типа ильменита.

В данном случае стадию восстановлени способа (вторую стадию) целиком осуществл ют путем электролиза.

Однако можно также осуществл ть восстановление в любом пункте способа получени ТЮ2 между воздействием и гидролизом и, в частности, непосредственно перед гидролизом.

В анодном отделении можно осуществп ть циркул цию или подкисленной воды, например раствора 0,5 н. H2SCM, или раствора соли, содержащей двухвалентное железо.

Раствор, циркулирующий в катодном отделении, может быть возвращен на рецикл на выходе из этого отделени .

Можно также осуществл ть циркул цию раствора в катодных отделени х двух чеек, смонтированных параллельно. Подобный монтаж позвол ет обеспечивать посто иную работу промышленной установки даже в случае повреждени одной из чеек.

Использование катионной мембраны позвол ет одновременно получить з1 ;ительное улучшение электрической -.кости и повышение плотности тока.

В прототипе выход по току 85% и плотность тока 7,5 А/дм2, в то врем как в данном способе выход по току в среднем равн етс 99% и плотность тока находитс в интервале между 20-30 А/дм .

Claims

Формула изобретени

Способ восстановлени ионов трехвалентного железа электролизом раство0

ра, полученного расширением ильменита серной кислотой и содержащего сульфаты титанила и двух- и трехвалентного железа, с подачей указанного раствора в катодную камеру мембранного электролизера и подачей раствора солей двухвалентного железа в анодную камеру, отличающийс тем, что, с целью увеличени производительности за счет возможности увеличени плотности тока и выхода по току, указанный раствор подают в катодную камеру электролизера с катионообмен- ной мембраной.

15