ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электролитическое производство металлического хрома из "Металлургия " Электрохимическое производство металлического хрома путем электролиза водных растворов его соединений осуществляется уже более тридцати лет. Одним из первых вариантов электрохимической технологии является электролиз растворов хромовой кислоты. Раствор хромовой кислоты, применяемый в качестве электролита, приготовляется из хромового ангидрида с небольшими количествами серной кислоты. Результаты исследования основных технологических факторов на показатели процесса электролитического получения хрома из растворов хромовой кислоты приведены, например, в работе Сиоридзе [7]. [c.152] Исследования, проведенные Сиоридзе, показывают, что при электролизе хромовой кислоты температура процесса должна поддерживаться в очень узких пределах —23—25° С (296— 298° К), так как повышение температуры, например, до 30° С снижает выход по току с 35—38% до 21—25% при возрастании расхода электроэнергии более чем в 2,5 раза. [c.152] Концентрация хромового электролита должна находиться в пределах 250—350 г/л. Если при этих концентрациях хромового ангидрида выход по току меняется незначительно, то повышение концентрации СггОз до 450 гЦ приводит к заметному уменьшению выхода хрома по току. [c.152] При электролизе металлического хрома в оптимальных условиях в электролизере конструкции Сиоридзе получены следующие расходные коэффициенты на 1 т металла хромовый ангидрид— 2,1—2,2 т, электроэнергии 162000—180000 свинец для анодов — 7,5 кг. [c.153] Салли [2] приводит следующий типичный состав электролитического хрома полупромышленного производства 0,05% Fe, 0,0267о S, менее 0,01% Si и 0,007% N. [c.154] В табл. 46 приведена калькуляция себестоимости 1 т электролитического хрома. [c.155] Из таблицы следует, что вследствие высокой стоимости хромового ангидрида и других материалов, используемых при электролизе, а также значительных энергетических и трудовых затрат цена тонны электролитического хрома оказывается очень высокой. По данным [4], производство электролитического хрома из растворов хромовой кислоты в Соединенных Штатах Америки (предприятиями Объединенной корпорации углерода и карбида) в 1950—1956 1ГГ. не превышало 200 кг в месяц. [c.155] Расход на 1 m металла, руб. [c.156] Вспомогательные материалы. . Износ малоценного инвентаря, . [c.156] Прочие цеховые расходы. ... Общезаводские расходы. ... Заводская себестоимость. ... Внепроизводственные расходы Полная себестоимость. [c.156] Раствор хромовых квасцов, приготовленный из хромовой руды с 38—48% СггОз, содержит следующие количества примесей (г/л) железа 0,17, алюминия— 0,05— 0,20, свинца — 0,02—0,03 магния — 0,1, ванадия — 0,005, никеля — 0,001, окиси кремния — 0,03. В случае применения питающего раствора иа квасцов, изготовленных из феррохрома, содержание примесей в нем следующее (г/л) железа — 0,1—0,3, алюминия — 0,01, свинца — 0,02 титана — 0,02, ванадия — 0,18, марганца—-0,003, меди — 0,003,. никеля — 0,006, молибдена — 0,005, окиси кремния — 0,05. [c.156] В этом процессе электролит представляет собой раствор сульфатов трехвалентного н двухвалентного хрома и сульфата аммония. Питающим раствором является водный раствор хромовоаммонийных квасцов, который подается в катодную камеру двухкамерного электролизера. [c.156] Выход металла по току и качество хрома при электролизе растворов хромовых квасцов зависят от таких факторов, как температура католита, скорость его циркуляции, плотность тока, подготовка катода, величина pH электролита, концентрация хрома, сульфата аммония и отношение концентраций Сг2+-. Сг +. [c.157] При тщательном соблюдении технологических параметров электролитический хром, полученный электролизом растворов хромовых квасцов, имеет следующее количество примесей 0,15— 0,32% О (0,4—1,0% СггОз), до 0,03% S, 0,1—0,4% Fe. Спектральным анализом обнаружены следы кальция, магния, алюминия, кремния, свинца и меди [2]. [c.157] Количество примесей в электролитическом хроме может быть значительно снижено при проведении предварительной очистки хромовых растворов. [c.158] В работе [169] показана возможность глубокой очистки солей трехвалентного хрома методом осадочно-адсорбционной хроматографии, основанным на использовании малорастворимых реагентов-комплексообразователей, способных давать с катионами примесей устойчивые комплексы, и на адсорбции этих комплексов на пористых сорбентах. В качестве реагента-комплексо-образователя использовали железистосинеродистый калий, образующий труднорастворимые осадки с катионами большого ряда тяжелых элементов и не реагирующий с ионами трехвалентного хрома. Сорбентом служил активированный уголь (примерно в 10-кратном количестве от веса примесей металлов). [c.158] Длительность процесса рафинирования составляет 15—20 ч. В табл. 47 приведены данные химического анализа на содержание примесей в исходном электролитическом и полученном Емельяновым и др. йодидном хроме. [c.159] Как ВИДНО из таблицы, электролитический хром при йодид-ном рафинировании очищается от кремния, титана, меди, железа, азота, кислорода, водорода и углерода, в то время как содержание алюминия, свинца, висмута и кадмия остается после рафинирования практически на том же уровне. В рафинированном металле полностью отсутствовали марганец, никель, ванадий, молибден, вольфрам, мышьяк, сурьма и бор (в исходном металле эти примеси не определяли). Металлический хром после йодид-ного рафинирования пластичен в литом состоянии (удлинение при растяжении 9—16%). [c.160] Агеев и Трапезников [173] использовали другой способ получения чистого хрома — возгонку в вакууме в атмосфере паров хрома при 1730—1830° К. Очистке подвергался как электролитический, так и алюминотермииеский хром (табл. 48). [c.161] Вернуться к основной статье