Патент на изобретение №2303835

(54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ АНИОНООБМЕННОЙ МЕМБРАНЫ МА-40

(57) Реферат:

Изобретение относится к модификации мембран для электродиализных установок. Техническим результатом изобретения является улучшение обменных свойств мембраны. Способ модификации анионообменной мембраны МА-40 заключается в том, что анионобменную мембрану МА-40 обрабатывают путем погружения при комнатной температуре в водный раствор состава: персульфат калия или аммония 50-70 г/л, серная кислота 50-70 г/л. Обработанная таким образом мембрана используется в мембранном электролизере, предназначенном для извлечения соединений шестивалентного хрома: хромат- и бихромат-ионов, из промывной воды из ванны улавливания.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ: в гальваническом производстве для извлечения из промывных вод хромат- и бихромат-ионов, которые туда поступают в результате промывки изделий водой после проведения технологических операций в ваннах, содержащих растворы и электролиты на основе соединений шестивалентного хрома: хромирование, пассивирование, осветление, травление и т.п. Для предотвращения поступления сильнотоксичных соединений шестивалентного хрома в сточные и промывные воды применяется электролизер (в котором катод и катодное пространство отделяется от анода и анодного пространства с помощью одной или нескольких ионообменных (катионо- и/или анионообменных) мембран), устанавливаемый непосредственно в ванну непроточной промывки (ванну улавливания). С его помощью при пропускании электрического тока соединения шестивалентного хрома (хромат- и бихромат-ионы) удаляются из промывной воды, мигрируя через модифицированную анионообменную мембрану МА-40 в анодное пространство, где они накапливаются.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ: из уровня техники известны способы обработки (модификации) промышленных ионообменных мембран с целью улучшения их свойств [1-2].

Способ модификации анионообменной мембраны МА-40 заключается в том, что сухую мембрану обрабатывают путем погружения в водный раствор состава: персульфат калия или аммония 50-70 г/л и серная кислота 50-70 г/л, процесс проводится без нагревания. Корректировка раствора осуществляется преимущественно добавлением соответствующего количества персульфата калия или аммония. Время обработки от 1 до 7 суток. Конец обработки – цвет мембраны должен быть белым либо слабо-желтым. После обработки мембрана промывается большим количеством холодной водопроводной воды и хранится под слоем воды.

Мембрана МА-40 не может использоваться в мембранном электролизере, предназначенном для извлечения хромат- и бихромат-ионов из ванн улавливания, в связи с сильной адсорбцией и абсорбцией хромат- и бихромат-ионов. Повышение концентрации хромат- и бихромат-ионов внутри мембраны приводит к их химическому взаимодействию с анионообменной смолой с образованием смолообразных продуктов реакции, обладающих высоким электросопротивлением и блокирующих процесс прохождения хромат- и бихромат-ионов через мембрану.

Модификация анионообменной мембраны МА-40 в растворе, содержащем персульфат-анионы, приводит к возможности ее длительного, постоянного использования в качестве анионообменной мембраны в мембранных электролизерах, в частности в двухкамерном мембранном электролизере, предназначенном для извлечения хромат- и бихромат-ионов из промывной воды из ванн улавливания. При плотности тока на мембране 0,04 А/см² напряжение на электролизере не более 12-16 В. Использование модифицированной анионообменной мембраны МА-40 позволяет получить раствор, содержащий соединения шестивалентного хрома в концентрации до 50 г/л в пересчете на хромовый ангидрид. Полученный раствор используется для корректировки рабочих, технологических растворов и электролитов.

ИЗОБРЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ к способу модификации известной из уровня техники анионообменной мембраны МА-40 [3-5] с целью придания ей необходимых свойств, способствующих миграции хромат- и бихромат-ионов.

ЦЕЛЬЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ является разработка способа обработки анионообменной мембраны с целью придания ей необходимых свойств, способствующих миграции хромат- и бихромат-ионов.

Обработка мембраны МА-40 приводит к возможности ее использования в мембранным электролизере для извлечения хромат- и бихромат-ионов из промывной воды из ванны улавливания (ванны непроточной промывки). Обработка приводит к значительному уменьшению требуемого напряжения на электролизере при увеличении плотности тока по мембране.

Источники информации

1. Прикладная электрохимия. /Под ред. д.т.н., проф. А.П.Томилова. – 3-е изд., перераб. – М.: Химия, 1984, 520 с.

2. Мазанко А.Ф., Камарьян Г.М., Ромашин О.П. Промышленный мембранный электролиз. – М.: Химия, 1989, с.240.

3. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. /Кульский Л.А. – 4-е изд., перераб. и доп. – Киев: Наук. Думка, 1983, – с.528.

4. Краткий справочник по химии. /Под. ред. О.Д.Куриленко. – 4-е изд., испр. и доп. – Киев: Наукова Думка, 1974, – с.991.

5. Заболоцкий В.И., Никоненко В.В. Перенос ионов в мембранах. – М.: Наука, 1996. – 392 с.

Формула изобретения

Способ модификации анионообменной мембраны МА-40, отличающийся тем, что анионообменную мембрану МА-40 обрабатывают путем погружения в водный раствор состава: персульфат калия или аммония 50-70 г/л и серная кислота 50-70 г/л, процесс проводится без нагревания, время обработки от 1 до 7 суток.