190826. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vas-klorid- és réz-klorid-tartalmú maratóoldatok tisztítására
1 190 826 2 I. táblázat A B C D E F G H J K L M összehasonlító 50 0,3 35 15 40 6 53 10 40 0,3 0,77 2,76 Találmány szerint 50 0,3 33 30 40 4,5 60 40 0,3 0,31 1,75 Az 1. táblázatban vizsgált összehasonlító maratóoldat összetétele a következő volt CuCl2 135 g/1, 10 FeClj 162 g/1, FeCl2 10 g/1, KC1 150 g/1, és HC1 40 g/1. A találmány szerinti maratóoldat összetétele CuCl2 135 g/1, FeCl3 162 g/1, FeCl2 10 g/1, KC1 150 g/I, HC1 40 g/I, a hidrogén-cianid és etilénoxid közötti reakciótermék lepárlási maradéka 6 g/1 és 15 lignin-szulfonát 3 g/1. A táblázatban szereplő betűk jelentése a következő : A A vizsgált oldat térfogata (liter), B Az oldott réz mennyisége (kg), C A maratási sebesség (pm/perc), 20 D Az áramsűrűség (A/dm2), E A katód felülete (dm2), F A feszültség (volt), G Az áramkihasználás rézre (%), H Az áramkihasználás klórra (%), 25 J A hőmérséklet (°C), K A levált réz mennyisége (kg), L A regenerálás ideje (óra), M Az elektromos energia felhasználása (kWh). 30 A táblázatban megadott eredmények azt mutatják, hogy a találmány szerinti eljárással elkerülhető a klórgáz fejlődése az anódon, az oldat regenerálásának ideje lecsökken, a réz leválására elhasznált elektromos energia mennyisége csökken és a bérén- 35 dezés egyszerűsödik. Az alábbiakban konkrét példákon mutatjuk be a találmány szerinti eljárás foganatosítását. 1. példa 40 50 liter alábbi összetételű maratóoldatot elvezetünk a nyomólapok maratására szolgáló berendezésből : réz(II)-klorid 150 g/1, vas(III)-klorid 20 g/1, vas(II)-klorid 20 g/1, kálium-klorid 250 g/1, sósav 60 g/1 hidrogén-cianid és etilénoxid közötti reakció termékének lepárlási maradéka 2 g/1, lignin-szulfonát 1 g/1. Az oldatot két áramra osztjuk, és 20 °C hőmérsékleten az elektrolizáló cellába vezetjük. Az egyik áram a katód és az anód közötti térbe lép be olyan sebességgel, amely biztosítja az oldat lamináris mozgását az elektródok felületén (Re = 200). A második áramot az anód mögötti térbe vezetjük olyan sebességgel, amely biztosítja az oldat turbulens mozgását az anód felületén (Re = 10 000). A kátédon 20 A/dm2 áramsűrűségnél fémréz válik le egységes csapadék formájában és a három értékű vas két értékűvé redukálódik. A katód áramkihasz45 50 55 60 65 nálása a rézre 70%. Az anódon, amely grafitozott filcből készült, 20 A/dm2 áramsűrűségnél a két értékű vasionok három értékűvé, és a kloridionok atomos klórrá oxidálódnak. Az atomos klór átdiffundál az anódon az anód mögötti térbe és ott oxidálja a két értékű vasionokat. Nem fejlődik klórgáz, ha az anód potenciálja 1,6 V. Az elektrolizáló cellából távozó oldatokat egyesítjük és nyomólapok marására alkalmas berendezésbe vezetjük. 31 perces elektrolízis után a maratóoldat mind összetételében, mind a réz maratási sebességében megfelel a kiindulási oldatnak. A lap maratási sebessége mindkét esetben 20 pm/perc. 2. példa 50 liter alábbi összetételű maratóoldatot elvezetünk a nyomólapok maratására szolgáló berendezésből : réz(II)-klorid 135 g/1, vas(III)-klorid 162 g/I, vas(II)-klorid 30 g/1, kálium-klorid 150 g/1, sósav 40 g/1, hidrogén-cianid és etilénoxid reakciójának lepárlási maradéka 6 g/1, lignin-szulfonát 3 g/1-Az oldatot két áramra osztjuk, és 40 °C hőmérsékleten az elektrolizáló cellába vezetjük. Az egyik áram a katód és az anód közötti térbe lép be olyan sebességgel, amely biztosítja az oldat lamináris mozgását az elektródok felületén (Re = 200). A második áramot az anód mögötti térbe vezetjük olyan sebességgel, amely biztosítja az oldat turbulens mozgását az anód felületén (Re = 10 000). A katódon 20 A/dm2 áramsűrűségnél fémréz válik le egységes csapadék formájában és a három értékű vas két értékűvé redukálódik. A katód áramkihasználása rézre 60%. Az anódon, amely grafitozott filcből készült, 20 A/dm2 áramsürűségnél a két értékű vasionok három értékűvé, a kloridionok atomos klórrá oxidálódnak. Az atomos klór átdiffundál az anódon az anód mögötti térbe, ahol oxidálja a két értékű vasionokat. Gáznemű klór nem keletkezik, ha az anód potenciálja 1,6 V. Az elektrolizáló cellából távozó oldatokat egyesitjük és réznyomólapok maratására szolgáló berendezésbe vezetjük. 37 perces elektrolízis után a maratóoldat mind összetételében, mind a réz maratási sebességében megfelel a kiindulási oldatnak. A rézlapok maratási sebessége mindkét esetben 33 pm/perc. 5
