SU59306A1 - Способ и устройство дл электролитического осаждени марганца из водных растворов - Google Patents

Description

Электролитическое осаждение марганца из водных растворов его солей  вл етс  деликатным электрохимическим процессом; при пр мом электролизе происходит напрасна  трата тока на анодное окислёйие двухвалентных ионов марганца и последующее обратное катодное восстановление их. Поэтому дл  повышени  выхода по току и чистоты катодного осадка раздел ют анод от катода диафрагмой; с этой же целью примен ют в качестве анолита раствор аммонийных солей. При этом известно, что хороший выход по току получаетс  только в том случае, если в непосредственной близости к катоду удаетс  поддерживать такую концентрацию ионов водорода, чтобы создавалась достаточна  концентраци  марганца и не образовалось гидроокиси; последнее достигаетс  тем труднее, чем длительней процесс электролиза. С целью преодолени  этого затруднени , прибегают к усиленной циркул ции электролита, вращению или перемещению катода и тому подобным операци м, ведущим к усиленному омыванию катода свежим раствором. Известно, что, подобрав соответствующую плотность тока, можно добитьс .

несмотр  на электронегативность марганца , одновременного разр да на катоде ионов марганца и водорода; при употреблении в качестве электролитов растворов хлористого или сернокислого марганца, содержащих ион аммони , можно получить высокопроцентные металлические осадки марганца , до 99-100% Мп. Однако, применение больших плотностей тока увеличивает склонность отложени  к образованию дендритов, что делает невозможным получение плотных осадков значительной толщины. Кроме того, вынутый из электролита металлический марганец быстро окисл етс  на воздухе, а при прекращении тока, металл, отложившийс  на катоде, раствор етс  в электролите с выделением водорода; желательно поэтому вынимать из раствора катодные отложени  под током.

Совокупность указанных условий отложени  марганца на катоде электролитической ванны удобно осуществл ть известным приемом осаждени  металла на бесконечную ленту или проволоку, непрерывно движущуюс  в электролизере, разделенном диафрагмой на катодное и анодное отде-лени , наполненные различными, непрерывно циркулирующими электролитами . При этом, благодар  хрупкости катодного осадка марганца, возможно сн тие его с ленты или проволоки посредством известного приема изгибани  катода; однако эта операци , производима  вручную, дл  массового производства марганца, отлагаемого на большом количестве подвижных лент или проволоки, была бы нерациональной . Согласно изобретению, это затруднение устран етс  тем, что часть движущегос  катода, наход ща с  вне электролизера, дважды перегибаетс  между роликами, расположенными над приемником дл  осадка, залитым инертной по отношению к марганцу жидкостью.

Требующуюс  дл  процесса тщательную регулировку РН католита удобно, согласно насто щему изобретению , производить изменением скорости движени  католита и анолита раздельно или обоих сразу таким образом, чтобы измен лась скорость диффундировани  через диафрагму необходимых дл  корректировки состава католита ионов. Так, если католит подщелачиваетс , то замедл   или совсем прекраща  протекание анолита, можно подкислить католит, так как при скоплении большого количества свободной кислоты в анолите последн   просачиваетс  через диафрагму и сообщает католиту кислую реакцию; наоборот, при ускорении движени  анолита раствор будет подщелачиватьс .

Целесообразно поддерживать высоту католита и анолита на различных уровн х и, мен   разность уровней анолита и католита по обеим сторонам диафрагмы, измен ть количество диффундирующего через диафрагму раствора и, таким образом, регулировать РН католита. Разгрузка приемников дл  осадка марганца также представл ет трудоемкую операцию. Согласно изобретению, с целью упрощени  этой операции, целесообразно приемник выполнить общим дл  одной или нескольких ванн таким образом, чтобы осадок, полученный на многих лентах или проволоках , собиралс  вместе; дно приемника может быть снабжено уклоном в сторону разгрузки, а с целью механизации транспорта осадка предлагаемый приемник можно подвергать вибраци м .

На чертеже представлен электролизер , служащий дл  осуществлени  предлагаемого способа, причем фиг. 1 показывает вертикальный разрез бдной из катодных  чеек; фиг. 2 - поперечный разрез части всего электролизера; фиг. 3 - вертикальный разрез анодной  чейки; фиг. 4 - вид всего устройства в плане.

Электролизер состоит из ванны 2, I разделенной р дом диафрагм 5 из пористой керамики, асбестовой ткани или т. п. на катодные и анодные  чейки. Дно электролизера расположено наклонно вверх в сторону выхода лент 3 из электролита.

Бесконечные катодные ленты или проволоки 3 привод тс  в непрерывное движение от электродвигател  1, вращающего вал, на котором заклинен р д роликов 11, огибаемых лентами 3. Далее кажда  лента огибает ролики 12, 13, проходит через катодную  чейку параллельно ее наклонному днищу и, выйд  из электролизера, огибает, дважды изгиба сь, ролики 9, 10, расположенные над приемником 6, и, опустившись вниз и обогнув ролик 8, возвращаетс  к ролику И.

Аноды 4, предпочтительно из графита , расположены в анодных  чейках параллельно направлению движени  катодных лент.

Ток подводитс  к катодной части ленты 3 с двух сторон: через ролики 13 и, например, 9, так что вертикальна  часть ленты между роликами 12 и 13 в процессе электролиза участи  не принимает. Дл  того чтобы изолировать ее от тока, в ванне электролизера помещена поперечна  перегородка 14 с узкой щелью внизу дл  пропуска ленты 3 в катодное пространство.

Под роликами 9 и 10, на которых происходит дважды изгибание ленты 3, расположен приемник б, наполненный недействующей на марганец жидкостью , например ацетоном, керосином или т. п. От покрытых катодным осадком марганца лент или проволок при их двукратном изгибании хрупкий осадок отслаиваетс  и осыпаетс  в прием