SU51432A1 - Способ получени безуглеродистого хрома электролизом водных растворов хлорида хрома - Google Patents

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 .

В безуглеродистом или малоуглеродистом хроме, получаемом алюмотермическим путем, всегда содержатс  примеси алюмини  и кремни .

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).

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.

По предлагаемому способу, технически вполне осуществимому, технический безуглеродистый хром получаетс  электролизом водных растворов его хлоридов.

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.

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.

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.

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 m

металлического хрома составл ет 21000 киловаттчасов.

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.

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.

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.

При описанных услови х получают-. с  блест щие, плотные и толстые осадки хрома, почти не содержащие окислов и совершенно чистые от посторонних примесей.

Предмет изобретени .

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.