164830. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kromátokat, vagy nemesfém sókat, különösen higanyt tartalmazó szennyvizek tisztítására
7 164830 8 anyag a vas. Anódként előnyösen használhatunk még cinket, nikkelt, ónt, ólmot, krómot vagy bármilyen fémet, amely oldható nem-oxidáló savakban, azaz amelyek a hidrogénnél kevésbé nemes elemek; esetenként ezek a korrózió csökkentése érdekében amalgámozhatók. 5 Katódként előnyösen szenet, a hidrogénnél nemesebb fémeket, ezek amalgámozott ötvözeteit, higannyal átitatott anyagokat, vagy bármilyen anyagot használhatunk, amely savban nem oldódik, és az áramot vezeti. 10 A találmány szerinti eljárást az előzőekben megadott reakcióegyenletek szerint úgy is foganatosíthatjuk, hogy csak anódként használunk fémet. így azonban kevésbé jó eredményt kapunk. Mindenekelőtt, mivel a katód, ebben az esetben 15 nem úgy működik, mint egy a hidrogénnél nemesebb anyagból készült elektród, az anód és a katód között kis feszültség-különbség keletkezik, így a reakció sebessége lassú. 20 Továbbá, mivel nem olyan katódot használunk, amelynek a hidrogénhez viszonyított túlfeszültsége jelentős - mint ahogy az higanyelektródként működő katód esetén megfigyelhető - az anódon hidrogéngáz fejlődik, és ez növeli a saweszteséget és az anódot 25 magát polarizálja. Olyan szennyvizek kezelésekor, amelyek nemesfémsókat tartalmaznak, cementáció vagy amalgám keletkezése figyelhető meg, ennek eredményeként a fenti hátrányos helyzet áll elő. 30 Ha olyan oldatot kezelünk, amely nagy koncentrációban oxidáló vegyületeket tartalmaz — például 1000 ppm krómtartlomra számított kromátsót — bekövetkeznek a fenti reakciók, a redukált kromátsó mennyiségével ekvivalens mennyiségű a 35 saweszteség a hidrogénion-koncentráció csökken, azaz az oldat pH-értéke nő, mindenekelőtt az anód felületén, mikor a fém oldatba merítésével a fém nagyobb vegyértékűvé lesz. Vas használatakor Fe+++ -ok keletkezhetnek és ilyen 40 pH-értéken a háromtértékű vas hidroxidja vagy bázisos sók keletkeznek. Mivel a fémes felület közelében, ahol az Fe+++ -ok létrejönnek, oldhatatlan termék keletkezik, a felület-polimerizációs jelenségek miatt az oldódási 45 folyamat lassulhat. Ilyen esetben lehetséges komplexképzők adagolása — például az EDTA- náriumsó - így elkerülhető az oldhatatlan vashidroxid és bázikus sók keletkezése. Azért, hogy a katód-felület» legnagyobb része ne 50 érintkezzen az anód leluletével, különleges formájú katódokat használunk, továbbá rendezetlenül töltjük meg az oszlopot a katódokkal és anódokkal. Például, ha olyan katódokat használunk, amelyek vége pipaszerűen visszahajlik, és ha az anód olyan 55 nagy, hogy nem illszkedik az így kialakult hengeres üregbe, katódfelületként a pipaszerűen visszahajló végek belső fala jön számításba - ez nem érintkezhet az anódokkal - akkor sem, ha a hasonló anodok és az üreges hengerek külső falának érintkezése miatt go elektromosan feltöltődik. A fenti elmélet szerint a kromátsókat tartalmazó oldatban redukciós folyamatok mennek végbe, amikor az a katód belső tálával érintkezésbe kerül, a következő redukciós lépés pedig akkor megy végbe, gt, amikor az Fe++ -ok már az oldatba kerültek, és nem akkor, amikor keletkeznek. Ha egyáltalán keletkezik vashidroxid, vagy bázikus sók, azok a folyadékfázis és az anód-folyadéktér között maradnak. A találmány szerinti eljárás előnyeit a következő példák során világosabban szemléltetjük. Az alábbi példákat csak a találmány szerinti eljárás jobb szemléltetése érdekében közöljük, anélkül, hogy a találmány oltalmi körét szűkíteni kívánnánk. /. példa Az 1. ábra kapcsán az előzőekben leírunk egy a króm- és nikkel-króm-acélok elektrokémiai kezelésével kapcsolatos folyamatot, amelynek során az előre elkészített terv szerint anódos oldással tisztítjuk a fenti acélokat. Az eljárás során eltávolított szuszpenzió az 1. ábra 11 tartályában folyadékfázisban a nátriumkromát koncentrációja 750 ppm, ami megfelelő körülbelül 250 ppm krómnak. Az előbbiek szerint kivitelezett teljes redukció 2 órát vesz igénybe, a keletkező áram feszültsége 1 V; az áramerősség 100 raA. Ferrisók vagy nitrátsók redukciója nem következett be. 2. példa Az acetaldehid acetilénből történő előállításakor a katalízis során higanyszulfátban igen gazdag oldatokat távolítanak el; a higany koncentrációja az oldatokban eléri a 200 mg/l-t. A példa során ismertetjük a 200 .jmg/1 higanyt tartalmazó oldat kezelését. Ha a higanyszultát oldatban van, az oldat pH-ja savas a só hidrolízise miatt. A legkevesebb sav, amelynek adagolása szükséges a hidrolízis megakadályozására, az a mennyiség, amellyel az oldat pH-ja körülbelül 2 lesz, ezen a pH-n a következő folyamat végbemegy. Néhány cink-lemezt (5 m /m3 oldat) és néhány szénrudat merítünk az oldatba. A lemezeket az oldaton kívül elektromosan zárjuk. A cink-szén rendszerrel az oldatból fémes higany állítható elő, ami először mint sárga porszerű anyag jelenik meg, majd kis cseppek alakjában, végül mint fémes higany összegyűlik a szénelektróda alatti térben. Az oldat pH-ja sav adagolása nélkül is állandó marad. 8 óra alatt a reakció 95,5%-osan lezajlik. Ezalatt az idő alatt legalább 65 g cink oldódik és ugyanakkor a betöltött oldat köbmétereként 200 g fémes higany keletkezik. 3. példa A vinilklorid acetilénből történő előállításakor a reaktorok csővezetékeiben és a mosótoronyban jelentős mennyiségű higanyklorid-lerakódás figyelhető meg, ugyanis katalizátorként higanysókat használnak. A karbantartási munkálatok idején a higanykloridot vízzel lemossák. Ekkor olyan szennyvizet kapunk, amelynek higanytartalma igen jelentős, ugyanis a fent említett lerakódás a csövek mentén elérheti a 10-15 mm-es vastagságot is. Az előző példákban leírt berendezéshez hasonlóval, azzal a különbséggel, hogy a jobb eredmény
