SU941430A1 - Способ получени цинковых кронов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИНКСВЫХ КРОНОВ

Изобретение относитс  к произвоцству неорганических пигментов, а именно к эпектропитическому получению цинкового крона непрерывным способом . Известен способ получени  цинковых кронов путем взаимодействи  оксида цинков с бюфоматом кали  в присутствии сол ной кислоты flj- Суммарное уравнение этого процесса имеет вид ,5-КаСГа07 зное ,5И,0- н -41ио -сг Оу -V ксе Недостатком известного способа  вл етс  дефицит оксида цинка, многостадий ность процесса и большое количество сточных вод. Цель изобретени  - упрощение спосо ба и устранение сточных вод при сохра нении высокого качества цинковь1Х кронов . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  цинковых кронов путем взаимодействи  цинкосодержащего компонента с бихроматом к.а ЛИЯ в присутствии минеральной кислоты при поддержании рН в растворе 6-7, взаимодействие ведут электрохимически в электролизере с растворимым цинкевым анодом при анодной плотности тока 3-6 А/дм , в качестве минеральной кислоты используют азотную кислоту и процесс ведут в электролите при следующем соотношении компонентов, в нем, г/л: Двухромовокислый калий (в пересчете на хромовый ангидрид)14-16 Азотнокислый калий10О-35О ВодаДо 1 п В предлагаемом электрохимическом получении цинкового крона добавление в хромсодержащий электролит азотной кислоты до значени  рН 6-7 способствует электрохимическому растворо}шю ци1 кового анода и образованию в гфикатодном хдзостранстве эквивалентных количеств гидроксильных ионов, которые пр  последующем взаимодействии с ионами цинка и хромата дают крон, отвечающий стандарту.

Предлагаемый способ реализуетс  следующим образом.

В электролизер со скс остью 69 см /мин подают раствор, содержащий бшфомат и нитрат кали  и азотную кислоту, и пропускают электрический ток плотностью 3-6 А/дм Образуетс  суспензи  крона. Осадок отфильтровывают и направл ют на сушку, а маточные растворы, содержащие избыточное количество нитрата, образовавщегос - в элек-, олизере в результате нейтрализации азотной кислоты щелочью, подаютс  на упарку.

В зависимости от количества получающихс  промывных вод упарку раствора 1ФОИЭВОДЯТ до таких концентраций, чтобы после кристаллизации отделилс  избыточный нитрат щелочного металла, а оставщийс  маточник после смещени  с промывными водами содержал бы нитрат в 1Чэеделах 10О - 350 г/л.

Введение процесса при плотности тока более 6 А/дм приводит к увеличению интенсивности растворени  цинкового анода. Увеличиваетс  концентрационна  и электрохимическа  пол ризаци , ионы цинка восстанавливаютс  на катоде и загр зн ют конечный продукт. Кроме того, хфоведение процесса при плотности тока более 6 А/дм приводит к образов)анию в ббъеме электролизера болыиих количеств гидроксил-ионов, что св зано с преимущественным протеканием Щ)оцесса образовани  гидроокиси цинка. Таким образом , дл  регулировани  необходимой скорости образовани  гидроокиси требуетс  посто нное подкисление в объеме электролизера. Снижение же плотности тока шике 3 А/дм экономически нецелесообразно , так как уменьшаетс  выход 1фодукта, суспензи  получаетс  с малой концентрацией твердой 4ракции (крона), увеличиваютс  расходы на фильтрацию и упарку.

Гидроокись цинка имеет значительно меньщую растворимость, чем дромат цинка, и поэтому в слабощелочной и щелочной средах преимущественно проходит реакци  образовани  гидроокиси цинка (полное осаждение при рН 8) с последующим протеканием образовани  ионов

Н 2 О (pH 10j5). Таким образом, в щелочной среде цинковый крон получать I невозможно. В кислой среде прк электрохимическом растворении цинкового анода 5 в объеме электролизера образуютс  только ионы двухвалентного цинка, а образовани  гидроокиси цинка невозможно. Следовательно, и в кислой среде исключаетс  возможность получени  стандартв кого крона.

Одновременное образование в объеме электролизера ойадков гидроокиси цинка и хромата цинка в требуемых соотношени х возможно лишь Щ1И рН 6 - 7. Изме5 нение рН в этом интервале приводит к изменению соотношени  в кроне гидроокиси цинка и ;фомата цинка в прецепах требований ГОСТа.

Верхнее значение,концентрации нитрата 350 г/л обусловлено его растворимостью . Электролит не должен быть насыщенным по отношению к нитрату щелочного металла, так как в противном

случае начинаетс  загр знение крона и 5 увеличиваетс  расход промывных вод на стадии фильтрации.

При концентрации нитратов щелочных металлов ниже 10О г/л резко снижаетс  эффективность электрохимического раство0 рени  цинка.

П р и м е р. В электролизер непрерывного действи , изготовленный из органического стекла,i-имеющий пр моугольную форму, снабженный лопастной мешал5 кой и холодильником, подают из смесител  электролит состава, г/л:

КлСг-О- (в пересчете на . ,)14

ННОзДорН 6

ВодаДс7 1 п

Claims (1)

1. Рабочий объем электролизера 720 мл, скорость подачи электролита 6 см /мин, температура 20 С, плотность тока 3 А/дм. После выхода на стационарный режим за последующие 4 ч образуетс  20 г крона состава: 24,3% СгО, 66,9% 2цО, который имеет укрывистость 125 г/м и малоемкость 45. 0 в маточном раствсре концентраци  КМО увеличиваетс  до 260 г/л. Объем маточника, получающегос  за 4 ч электролиза , составл ет 1440 смЛ Часть его в количестве 500 см подают на 5 упарку до конечного объема 220 см (бОО г/л), из которого последующим охлаждением вьщел ют 5 г нитрата кали . Раствор, оставшийс  после кристаллизации , соедин ют с оставшимс  матдчником , не прошедшим стадию упарки, и (Подают в смеситель на корректировку. Полученный крон otaenaeT ГОСТу 16763-71. Способ может .быть использован дл  гфиготовлени  цинкового крона, который в насто шее врем  получаетс  в промышленности только химическим методом из окиси цинка и хромовой смеси. Он позвол ет получать стандартный продукт. В результате практической реализации пред ложенного способа будут исключены газовые и жидкостные выбросы, снижены расходные коэффициенты по сырью, устра нены сточные воды. Технико-экономичеркий эффект способа по сравнению с примен емым в насто щее врем  химическим способом определ етс  заменой окиси цинка на металлический цинк и снижением расходных коэффицинетов по сьфью. Повьпиение экономич ности 15)оизводства достигаетс  также за счет выпуска побочного щ)одукта нитрата щелочного металла, выход которого составл ет 25-30% от массы получаемого крона. Формула изобретени  Способ получени  цинковых кронов путем взаимодействи  цинкосодержащего компонента с бихроматом кали  в гфисутствии минеральной кислоты гтрк поддержании рН в растворе 6-7, о т л и Ч а ю ш и и с   тем, что, с целью упрощени  способа и устранени  сточных вод при сохранении высокого качества цинко ьгх кронов, взаимодействие ведут электрохимически в электролизере с растворимым цинковым анодом при анодной плотности тока 3-6 А/дм ,.в качестве мине ральной кислоты используют азотную кислоту и процесс ведут в электролите при следующем соотношении компонентов в нем, г/л: Двузфомовокислый калий (в пересчете на хромовый ангидрид)14-16 Азотнокислый калий1ОО-35О ВодаДо 1 п Источники информации, щэин тые во внимание при экспертизе 1. Беленький Е. Ф., Рискин И. В. Хими  и технологи  пигментов. Л., 1960, с. 307.