Получение алюминевых коагулянтов из отходов машиностроительных предприятий

• Автор: Образцов, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 216 c. : ил

Содержание
Введение .

1. Литературный обзор .

1.1. Способы получения оксихлоридов алюминия

1.2. Анодное поведение алюминия в хлорсодержащих растворах .

1.3. Переработка солянокислых травильных отходов

1.4. Поведение анионитовой мембраны МА при электродиализе

2. Растворение алюминия в концентрированных хлорсодержащих растворах.

2.1. Методика эксперимента. .

2.2. Поляризация алюминия в хлорсодержащих растворах . .

2.3. Растворение алюминия в хлориде и основных хлоридах алюминия в отсутствие внешней поляризации .
2.4. Анодное поведение алюминия в растворах хлорида и оксихлоридов алюминия
2.5. Пусковой регламент анодного процесса .
2.6. Исследование процесса получения основных хлоридов алюминия на переменном токе.
3. Мембранный процесс при получении коагулянтов
3.1. Поляризация анионообменной мембраны МА в системе.
3.2. Выход по току ионов хлора в системе III
3.3. Перенос воды при электродиализе в системе
3.4. Перенос алюминия и железа через анионообменную мембрану
4. Некоторые фазикохимические свойства основных хлоридов алюминия.
стр.
4.1. Величина растворов ОХА
4.2. Электропроводимость растворов ОХА
4.3. Вязкость и плотность растворов ОХА.
4.4. Получение оксихлоридов алюминия в твердом состоянии
4.5. Коагуляционные испытания оксихлоридов алюминия .
4.6. Коррозионная активность основных хлоридов
алюминия.
5. Технология получения ОХА из отходов машиностроительного производства .
5.1. Моделирование процесса получения коагулянта в лабораторных условиях
5.2. Промышленное получение оксихлоридов алюминия .
Выводы.
Литература


При этом, как и в [. Особочистые СОСА получаются, если подвергнуть электродиализу обработанный щелочными реагентами исходный раствор А2СР з [] . Известны и более сложные мембранные системы для получения СОСА, однако, они, по нашему мнению, представляют скорее принципиальный, чем технологический интерес. Все представленные здесь мембранные методы характеризуются использованием нерастворимого анода. Процесс контролируется величиной плотности тока на мембранах, обеспечивающей скорость доставки ионов гидроксила меныцую или, по крайней мере, равную скорости гидролиза в объеме рабочей камеры в данных гидродинамических условиях. Достоинством мембранных способов является возможность получения стабильных растворов СКА высокой основности. Ионы хлора можно удалить из хлорида алюминия путем без-диафрахменного электролиза водных растворов (до %А2С ) с нерастворимым анодом (платина, платинированный титан, графит и др. Катодом служит железо, нержавеющая сталь, титан. Процесс ведут ігри температуре 3. К до требуемой степени основности [] . При этом на аноде выделяется газообразный хлор, на катоде - водород. Определяющей является катодная реакция, так как ионы гидроксила участвуют в образовании гидро-ксокомплексов алюминия. Рабочий диапазон плотностей тока весьма широк: 0. А/м2 [1 . СКА и гидроксидом алюминия. Существенным осложнением метода являются вопросы утилизации анодного хлора и стабильности анода в этих условиях, что само по себе представляет отдельную проблему в электрохимии. Смещение равновесия гидролиза в сторону образования СКА достигается не только выведением анионов из сферы реакции, но и введением ионов алюминия. Это осуществляют растворением металлического алюминия в его хлориде при температуре 3. М +6Н+ — 2ЛРї+*ЗНг (і. Г* н* ц. Начальная концентрация соли составляет 5. Скорость протекания процесса определяется скоростью образования и растворения поверхностных гидроксохлоридов алюминия [ ] . Использование концентрированных исходных растворов способствует не только быстрому протеканию реакции, но и получению растворимых целевых продуктов. Замедление процесса наблюдается при достижении высоких степеней основности. Для ускорения добавляют ионы железа, свинца, никеля, олова [] , таллия в количестве 0,1 . Металл вводят в виде порошка [бб] » Катализирующее действие поливалентных катионов на растворение алюминия описано в [ ] . Поддержание высокой температуры облегчается экзотермичностью процесса. Этого недостатка лишены электрохимические способы получения СКА с использованием растворимого алюминиевого анода. Электролиз ведут в концентрированных ($) растворах хлорида алюминия и продолжают до достижения необходимой степени ОСНОВНОСТИ,' Катод выполняют из нержавеющей стали [ , ] •> Для снижения расхода электроэнергии процесс рекомендуют проводить при низких напряжениях. В этом случае на I кг готового продукта расходуется около I кВт-ч электроэнергии [ ] . Способы получения СКА с алюминиевым анодом исключают образование осадков на поверхности металла ввиду специфики химического и электродного растворения алюминия в концентрированных хлорсодержащих средах [,. Проведение процесса под действием электрического тока обеспечивает депассивацию поверхности анода вследствие разрушения оксидных пленок [, ] . Растворение алюминия и гидролиз образующихся катионов происходит в условиях насыщения црианодной зоны ионами хлора. Эго способствует образованию растворимых продуктов [ ] . Дальнейший гидролиз продолжается в объеме электролита и в прикатодаой зоне. Способ не устраняет осложнений, накладываемых катодной реакцией. В разбавленных растворах (электрокоагуляция) для предотвращения пассивации применяют реверс тока [ 7 ] . О таких мероприятиях в концентрированных высокоосновных растворах при получении СКА сведений в литературе нами не обнаружено. Практическая ценность технологических процессов определяется выходом целевых продуктов, скоростью, возможностью автоматизации, контроля и управления, доступностью сырья, наличием отходов и технико-экономическими показателями.