SU51432A1

SU51432A1 - The method of obtaining carbon-free chromium by electrolysis of aqueous solutions of chromium chloride

Info

Publication number: SU51432A1
Application number: SU195192A
Authority: SU
Inventors: Л.Н. Гольц; М.С. Израилевич
Original assignee: Л.Н. Гольц; М.С. Израилевич
Priority date: 1936-03-31
Filing date: 1936-03-31
Publication date: 1936-11-30

Description

Дл производства специальных сортов стали (нержавеющей, быстрорежущей и пр.) требуетс хром, не содержащий углерода. Между тем, получаемый термическим путем феррохром, который обычно примен етс взамен хрома дл добавки в стальную ванну, даже после рафинировани содержит нар ду с другими примес ми также от 0,4 до 1,5% углерода. Понижение содержани углерода в феррохроме до еще более низких пределов св зано с резким повышением стоимости последнего .Special chromium that does not contain carbon is required for the production of special grades of steel (stainless, high-speed, etc.). Meanwhile, thermally produced ferrochrome, which is usually used instead of chromium to be added to a steel bath, even after refining, also contains from 0.4 to 1.5% carbon in addition to other impurities. Reducing the carbon content in ferrochrome to even lower limits is associated with a sharp increase in the cost of the latter.

В безуглеродистом или малоуглеродистом хроме, получаемом алюмотермическим путем, всегда содержатс примеси алюмини и кремни .In carbon-free or low-carbon chromium, obtained by aluminothermic, aluminum and silicon impurities are always contained.

Наиболее рациональным путем дл получени чистого, не содержащего углерода хрома, вл етс путь электролитический . Применение дл этой цели в качестве электролиза растворов хромовой кислоты, служащих дл гальванотехнических покрытий, вл етс совершенно нерентабельным, тем более, что выход хрома из этих растворов невелик (около 35%, счита на б-валентный хром).The most efficient way to obtain pure carbon-free chromium is through an electrolytic route. The use of chromic acid solutions for electroplating coatings as electrolysis is completely unprofitable, especially since the chromium yield from these solutions is small (about 35%, considering b-valent chromium).

Предпринимавшиес неоднократно различными исследовател ми работы по изысканию способа электролитического получени хрома из солей низковалентного хрома были до сих пор неудачными и не пошли дальше кратковременных лабораторных опытов. Во всех опытах, описанных в литературе , получались или слишком малые выхода по току (5-8%) или неудовлетворительного качества осадки. Электролиты Б процессе работы оказывались неустойчивыми, а результаты опытов-часто невоспроизводимыми.Repeatedly undertaken by various researchers to find a method for the electrolytic production of chromium from low-valence chromium salts have so far been unsuccessful and have not gone beyond short-term laboratory experiments. In all experiments described in the literature, either too low current efficiency (5–8%) or unsatisfactory sludge quality were obtained. The electrolytes of the B process of work turned out to be unstable, and the results of experiments are often not reproducible.

По предлагаемому способу, технически вполне осуществимому, технический безуглеродистый хром получаетс электролизом водных растворов его хлоридов.According to the proposed method, technically feasible, technical carbon-free chromium is obtained by electrolysis of aqueous solutions of its chlorides.

Электролиз ведетс с применением диафрагмы и нерастворимых анодов. В процессе электролиза на катоде выдел етс хром и водород, а на аноде-газообразный хлор. Основные трудности, возникавшие при выделении хрома из растворов хлоридов и заключавшиес в низких выходах пс току и осаждении на катоде, при длительном ведении процесса электролиза гидратов окислов, преодолены тем, что в католит добавл етс хлористый аммоний, а в качестве анолита примен етс сол на кислота. Введение хлористого аммони способствует созданию необходимой кислотности раствора, а применение в качестве анолита сол ной кислоты полностью предотвращает, благодар переносу ионов водорода во врем электролиза, образование основных солей хрома.Electrolysis is carried out using a diaphragm and insoluble anodes. In the process of electrolysis, chromium and hydrogen are released at the cathode, and chlorine gas at the anode. The main difficulties that arose during the separation of chromium from chloride solutions and contained in low yields of current and deposition on the cathode, during the long-running electrolytic process of oxide hydrates, are overcome by the fact that ammonium chloride is added to the catholyte, and hydrochloric acid is used as an anolyte. . The introduction of ammonium chloride helps to create the necessary acidity of the solution, and the use of hydrochloric acid as an anolyte completely prevents, due to the transfer of hydrogen ions during electrolysis, the formation of basic chromium salts.

При этих услови х процесс электролиза протекает совершенно спокойно, не требует никакой дополнительной корректировки, дает вполне воспроизводимые результаты и допускает изменение концентрации хрома и плотности тока в довольно широких пределах.Under these conditions, the electrolysis process proceeds quite calmly, does not require any additional adjustment, gives quite reproducible results and allows for a change in chromium concentration and current density in fairly wide limits.

Хорошие результаты получаютс при следующих услови х ведени процесса. Состав католита - раствор хлорного хрома с концентрацией хрома от 125 до 35 г1л и хлористого аммони не меньше 25 г1л. Анолит-сол на кислота концентрации 0,5-6%; концентрацию сол ной кислоты в анолите можно повысить при подборе диафрагмы с большим сопротивлением диффузии. Катодные плотности тока лежат в пределах от 15000 до 40000 , а анодные-от 750 до 900 Л/л. Электролиз ведетс при комнатной температуре.Good results are obtained under the following process conditions. The catholyte composition is a solution of chlorine chromium with a concentration of chromium from 125 to 35 g1l and ammonium chloride not less than 25 g1l. Anolyte-hydrochloric acid concentration of 0.5-6%; The concentration of hydrochloric acid in the anolyte can be increased by selecting a diaphragm with high diffusion resistance. Cathodic current densities range from 15,000 to 40,000, and anodic current densities from 750 to 900 L / l. Electrolysis is carried out at room temperature.

Выделение металла идет хорошо без перемешивани электролита и выхода по току составл ют 30-35%, счита на трехвалентный хром. Напр жение на ванне поддерживаетс 3-5 вольт. Расход энергии на 1 mThe metal recovery goes well without mixing the electrolyte and the current output is 30-35%, based on trivalent chromium. The voltage on the bath is maintained 3-5 volts. Power consumption per 1 m

металлического хрома составл ет 21000 киловаттчасов.metallic chromium is 21,000 kilowatt hours.

Ванна может работать длительно как на истош,ение электролита от 125 до 35 г/л хрома, так и беспрерывно при посто нной средней концентрации хрома в католите, котора осуществл етс подачей в ванну каскадным способом концентрированного раствора хлорида хрома.The bath can operate for a long time both by exhaustion of the electrolyte from 125 to 35 g / l of chromium, and continuously at a constant average concentration of chromium in catholyte, which is carried out by cascading a concentrated solution of chromium into the bath.

В обоих случа х схема процесса осуществл етс следующим образом: отработанный католит с концентрацией хрома 35 г/л обогащаетс хромом и снова идет на электролиз. Расхода ISH4C1 во врем электролиза почти не происходит.In both cases, the process is carried out as follows: spent catholyte with a chromium concentration of 35 g / l is enriched with chromium and goes back to electrolysis. The consumption of ISH4C1 during electrolysis almost does not occur.

Выдел ющийс на аноде хлор можно использовать дл хлорировани хромовых руд с получением хлорида хрома, а выдел ющийс на катоде водород-дл синтеза сол ной кислоты.The chlorine emitted at the anode can be used for the chlorination of chromic ores to produce chromium chloride, and the hydrogen emitted at the cathode for the synthesis of hydrochloric acid.

При описанных услови х получают-. с блест щие, плотные и толстые осадки хрома, почти не содержащие окислов и совершенно чистые от посторонних примесей.Under the conditions described, receive-. with bright, dense and thick precipitates of chromium, almost free of oxides and completely free from impurities.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Способ получени безуглеродистого хрома электролизом водных растворов хлорида хрома с применением диафрагмы и нерастворимых анодов, отличающийс тем, что в католит ввод т хлористый аммоний, а в качестве анолита примен ют слабый раствор сол ной кислоты.The method of obtaining carbon-free chromium by electrolysis of aqueous solutions of chromium chloride using a diaphragm and insoluble anodes, characterized in that ammonium chloride is introduced into the catholyte, and a weak hydrochloric acid solution is used as the anolyte.