CH298966A - Procédé cyclique d'extraction électrolytique du chrome. - Google Patents

Procédé cyclique d'extraction électrolytique du chrome.

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CH298966A
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Limited Electric Furna Company
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese
    • C25C1/10Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese of chromium or manganese

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Description


      Procédé        cyclique    d'extraction     électrolytique    du chrome.    La présente invention concerne un     procédé     cyclique d'extraction électrolytique du chrome  à     partir    d'alliages de chrome-fer.

      On connaît un procédé cyclique d'extrac  tion électrolytique du chrome, réalisé avec  l'aide d'une cellule électrolytique cloisonnée et  d'un     électrolyte    préparé à     partir    d'un alliage       chrome-fer,    du genre dans lequel on épuise       l'alliago    chrome-fer par lessivage à l'aide d'un  bain à l'acide sulfurique dilué, à une tempé  rature comprise entre 60 et 105  C, on sépare  la liqueur de     lessivage    du résidu, on     élimine     les impuretés solubles de cette liqueur, on élec  trolyse la solution purifiée, amenée dans le  compartiment cathodique de la cellule électro  lytique,

   de façon à provoquer le dépôt de  chrome métallique à la cathode et la forma  tion, dans     1-e    compartiment anodique de la       cellule,    d'un     anolyte    contenant de l'acide sul  furique et de l'acide chromique, on traite ledit       anolyte    par un agent réducteur pour conver  tir les ions de chrome     hexavalent    qu'il con  tient en ions de chrome trivalent et on ramène       l'anolyte    réduit dans le cycle opératoire.

           Dans    ce procédé connu, la purification de  la liqueur de lessivage s'effectue en cristalli  sant sous forme     d'aluns    le fer, l'aluminium et  d'autres impuretés à partir de cette liqueur  au prix d'une consommation d'acide sulfu  rique et de     sulfate    d'ammonium, et en effec  tuant des     cristallisations    répétées pour obtenir    un     alun    de chrome     sensiblement    pur à partir  de la solution     partiellement    purifiée.

   Bien  que ce procédé permette d'obtenir du chrome  électrolytique très pur, sa complexité et le fait  que la proportion de chrome obtenu est rela  tivement faible, par suite de la     cristallisation     conjointe du chrome avec les aluns reje  tés, en diminue l'intérêt commercial.  



  La présente invention permet d'obtenir du       çlrrome    de grande pureté en évitant les incon  vénients du procédé rappelé ci-dessus.  



  A cet effet, selon l'invention, on     élimine     les impuretés solubles de la liqueur de lessi  vage en ajoutant cette liqueur, dans des con  ditions atmosphériques sensiblement non oxy  dantes, à une solution aqueuse contenant un  composé basique de métal alcalin ou     alcalino-          terreux,    à     une    température     supérieure    à 60  C,  de façon à obtenir un     mélange    présentant un       pA        final.    inférieur à 3,8, ce qui provoque la  formation d'un     précipité    de     sulfate    de chrome  basique granuleux,

   on sépare     ledit        précipité     du     mélange,    on     dissout    ce     précipité    à l'aide  d'une portion de la solution     d'anolyte    réduit  et on évapore l'eau en excès de     ladite    solution  avant de l'introduire dans le compartiment,  cathodique de la cellule.  



       L'invention    est décrite ci-après en regard  du dessin annexé dont la     figure    unique     est    un  schéma illustrant les divers stades du présent  procédé cyclique.      On     soiunet    un alliage chrome-fer à une, di  gestion ou lessivage avec un bain à l'acide sul  furique dilué, à une température     comprise     entre 60 et 105  C.

   Ce     stade    est indiqué par  le rectangle 1 du     dessin.    On filtre la liqueur  résultante pour en éliminer le résidu,     princi-          pailement    composé de     silice    (rectangle 2), on  ajoute le filtrat à une solution aqueuse chaude  d'un composé basique     d'iui    métal alcalin ou  alcalino-terreux, par exemple à une solution  de carbonate de sodium, dans des conditions  atmosphériques     sensiblement    non oxydantes,  jusqu'à     lui    pH final inférieur à 3,8, pour obte  nir un précipité de sulfate de chrome basique  granuleux qu'il est facile de séparer des sels  solubles par filtration et lavage.

   Le stade de  précipitation est indiqué sur le     dessin    par le       rectangle    3 et le stade de filtration par le       rectangle    4. Il faut que la température de la  solution de composé de métal alcalin ou alca  lino-terreux soit     supérieure    à 60  C pendant  ce stade; afin d'assurer l'obtention d'un pré  cipit6     gTanul@eux    et non celle d'un précipité       pins    ou moins gélatineux.

   On     dissout    le préci  pité de     sulfate    de chrome     basique    hydraté  dans une     portion    de     l'anolyte    réduit prove  nant du     stade    de     l'électrolyse,    pour obtenir  une solution de sulfate de chrome trivalent,  qu'on utilise comme électrolyte dans le stade  d'extraction. Le rectangle 5 du.     dessin    repré  sente ce stade de     dissolution.    On concentre  alors la solution ainsi obtenue par évaporation  (rectangle 6).  



  Il est ainsi possible de     dissoudre    complète  ment un précipité de sulfate de chrome basi  que     hydraté        avec.        -une    quantité d'acide qui est  de beaucoup inférieure à la quantité théori  quement     nécessaire    pour neutraliser la por  tion basique du précipité et donner une solu  tion contenant du sulfate de chrome basique.  



  En électrolysant de     talles        solutions    de sul  fate de chrome basique après les avoir addi  tionnées de     sels    neutres, tels que le sulfate  d'ammonium et le     sulfate    de sodium, en     vue     d'en accroître la conductivité,     dans        une        cel-          hile    à     diaphragme    dans laquelle la tempéra  ture du bain est maintenue entre 30 et 60  C    et dans laquelle le pH du     catholyte    est. réglé  entre 1,5 et 2,4, on obtient à.

   la cathode du  chrome métallique et à l'anode de l'acide sul  furique contenant un peu d'acide chromique.  Dans ce stade (rectangle 7), on ajoute de  l'acide sulfurique libre au     catholyte    pour ré  gler le pH.  



  Le chrome     hexavalent.    que contient     l'ano-          lyte    est alors réduit en chrome trivalent à.  l'aide d'un agent réducteur organique ou mi  néral (rectangle 8). On     utilise    une portion de  cet     anolyte    réduit     polir    dissoudre une quan  tité supplémentaire de précipité de sulfate de  chrome basique, de manière à, produire la so  lution destinée à l'alimentation de la cellule.

    L'utilisation cyclique de cet     anolyte    réduit est  indiquée par la ligne reliant entre eux les rec  tangles 8 et 5.     L'anolyte    réduit restant cons  titue un excès qu'on peut utiliser pour dis  soudre l'alliage     chrome-fer.    L'utilisation cycli  que de cet     excès        d'anolyte    réduit est repré  senté par la ligne reliant entre eux les rec  tangles 8 et 1.  



  La titulaire a     découvert,    en effet, que lors  que le stade de     précipitation        est    réalisé, de  sorte que le pH final atteigne ou     dépasse    3,8,  le pourcentage de fer que contient le     précipité     augmente pour un accroissement donné du pH.  En revanche, dans des conditions atmosphéri  ques sensiblement non oxydantes et en réglant  le pH de manière qu'il soit finalement     au-des-          sous    de 3,8, il devient. possible de réduire  effectivement au minimum les impuretés Ter  reuses, de telle sorte qu'on obtient     lui    préci  pité facile à filtrer.

      Toutefois,     il    y a lieu d'observer que, plus       le    pH final est abaissé pour     assurer    une réduc  tion de la teneur en fer du précipité, plus  aussi le pourcentage du chrome précipité di  minue. Par conséquent, dans l'intérêt, d'un  bon rendement, il faut que le pH final ne soit  pas réduit à une valeur trop basse.  



  Dans un stade d'extraction électrolytique  réalisé avec une température     donnée    du bain  (comprise entre 30 et 60  C), il existe une  valeur unique du pH du     eatholyte        (comprise         entre 1,5 et 2,4) pour laquelle le rendement  du courant est maximum. Pour obtenir ce       maximum    de rendement, il importe de régler  le pH par l'addition d'acide     sulfurique    libre  au     catholyte    contenu dans la chambre à     ca-          tholyte.       On donnera ci-après un exemple spécifiant  les quantités de matières     mises    en ouvre.  



  On soumet 420 g d'un ferrochrome riche  en carbone (chrome     68,5 /a;    fer 24,2 /o) à une  digestion ou lessivage avec un bain formé en  ajoutant un complément de 966 g d'acide sul  furique dilué à 328     cm3    d'un excès     d'anolyte     réduit. contenant 10 g d'ions de chrome tri  valent, 14     g    de sulfate d'ammonium, 8 g de  sulfate de     sodi.un    et 118     g    d'acide sulfurique.  On ajoute aussi de la vapeur d'eau et de l'eau.  On .filtre la liqueur résultante et recueille  42 g d'un résidu composé principalement de  silice, mais contenant 2 g de chrome et 1 g  de fer.

   Une analyse du filtrat montre qu'il  contient 296     g    d'ions de chrome trivalent,  100,8     g    d'ions de fer divalent, 14 g de sulfate  d'ammonium et 8 g de sulfate de     sodiiun.    En  ajoutant le filtrat à une solution aqueuse  chaude contenant 925 g de carbonate de sodium  à 10      /o,    dans les     conditions        susindiquées,    on  constate que les 3382 g de précipité de     sulfate     de chrome basique filtré ainsi obtenus con  tiennent 2628 g d'eau, 280 g de chrome, 0,8 g  de fer et 116 g de sulfate. Le filtrat et les  liqueurs de lavage contiennent 16 g de chrome,  14 g de sulfate d'ammonium, 1248 g de<I>sul-</I>  fate de sodium et 100 g de fer.  



  On     dissout    le sulfate de chrome basique  dans 127     cms        d'anolyte        réduit    composé de  38,3 g d'ions de chrome trivalent, de 55 g de  sulfate d'ammonium, de 32 g de sulfate de  sodium et de 460 g d'acide sulfurique. On  ajoute à cette solution 14 g de sulfate d'am  monium et 8 g de     sulfate    de sodium. La solu  tion de 3905     cms    résultante contient 318,3 g  d'ions de chrome     trivalent,    69 g de sulfate  d'ammonium, 40 g de sulfate de sodium et  0,8     g    de fer.

   On élimine 2300     cm3    d'eau par  évaporation et on     utilise    la solution résul  tante pour l'alimentation de la cellule. En         réalisant    l'extraction électrolytique     dans    les       conditions    qui ont été décrites     ci-dessus,    on  obtient 270,3g     de    chrome et 0,8 g de fer. On  obtient 1.605     cm-3    d'un     anolyte    contenant 48 g       d'ions    de chrome     hexavalent,    69 g de     sulfate     d'ammonium, 40 g de sulfate de     sodium    et  714 g d'acide sulfurique.

   On réduit cet       anolyte    avec 40 g de mélasse     jusqu'à    un vo  lume de 455     cms        d'auolyte    dont 328     cm3    sont       utilisés,        comme    on l'a vu pour digérer ou les  siver le ferrochrome, et dont 127     cm-3    sont  utilisés, comme il a été     d'écrit    ci-dessus pour  dissoudre le précipité du sulfate de chrome       basique    granuleux.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Procédé cyclique d'extraction électrolyti que du chrome, réalisé avec l'aide d'une cel lule électrolytique cloisonnée et d'un électro lyte préparé à partir d'un alliage chrome-fer, du genre dans lequel on épuise l'alliage chrome-fer par lessivage à l'aide d'un bain à l'acide sulfurique dilué, à une température comprise entre 60 et 105 C, on sépare la li queur de lessivage du résidu, on élimine les impuretés solubles de cette liqueur, on électro lyse la solution purifiée,
    amenée dans le com partiment cathodique de la cellule électroly tique, de façon à provoquer le dépôt de chrome métallique à la cathode et la formation, dans, le compartiment anodique de la cellule, d'un anolyte contenant de l'acide sulfurique et de l'acide chromique, on traite ledit anolyte par un agent réducteur pour convertir les ions de chrome hexavalent qu'il contient en ions de chrome trivalent et on ramène l'anolyte ré duit dans le cycle opératoire,
    procédé caracté risé par le fait que l'on élimine les impuretés solubles de la liqueur de lessivage en ajoutant cette liqueur, dans des conditions atmosphé- riqiies sensiblement non oxydantes, à une so lution aqueuse contenant un composé basique de métal alcalin ou alcalino-terreux, à une température supérieure à 60 C, de façon à obtenir un mélange présentant un pa final inférieur à 3,8, ce qui provoque la formation d'un précipité de sulfate de chrome basique granuleux,
    on sépare ledit précipité du mé- lange, on dissout ce précipité à l'aide d'une portion de la solution d'anolyte réduit et on évapore l'eau en excés de ladite solution avant de l'introduire dans le compartiment cathodique de la cellule. SOUS-REVENDICATION: Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que la portion restante d'anolyte réduit est ramenée au bain de lessivage.
CH298966D 1951-06-07 1952-04-29 Procédé cyclique d'extraction électrolytique du chrome. CH298966A (fr)

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