Високоефективна переробка розчинів хлориду натрію з отриманням коагулянтів на основі хлориду заліза та хлориду алюмінію

Анотація

У роботі досліджені процеси електрохімічної переробки розчинів хлориду натрію з отриманням хлориду алюмінію, хлориду заліза і лугу в трикамерному електролізері з аніонообмінною мембраною МА-41 і катіонообмінною мембраною МК-40. Представлений спосіб переробки сольових концентратів із застосуванням розчинного алюмінієвого аноду є економічно доцільним, так як у результаті електролізу одночасно відбувається демінералізація рідких відходів до рівня нормативних вимог та виробництво з вихідних концентратів товарної продукції. Недоліком представленого способу отримання коагулянту є взаємодія алюмінію із водою. Проте, доведено, що із підвищенням анодної щільності струму під час електролізу вихід хлориду алюмінію практично повністю обумовлений електрохімічним розчиненням аноду, а хімічне розчинення алюмінію майже відсутнє. Стабільність отриманих розчинів коагулянтів протягом тривалого часу підтримується низькими значеннями реакції середовища (рН ≤ 3). Так, при силі струму 1 А (щільність струму 8,34 А/дм² ) та вихідній концентрації хлориду натрію 1655 мг-екв/дм³ сумарна концентрація іонів алюмінію в отриманому розчині досягає 2278 мг-екв/дм³ . В цілому було досягнуто концентрації гідроксохлориду та хлориду алюмінію на рівні 130.85 г/дм³ тобто 13.085 %. На хімічно розчинений алюміній припадає не більше 12 %. За даних вихідних параметрів вихід іонів алюмінію з урахуванням хімічного розчинення аноду складає 100–108 %. Одночасно в катодній камері відбувається концентрування лугу. Його вихід за струмом при цьому сягає 92 - 94 %.

Для отримання коагулянту на основі хлориду заліза в процесі досліджень  використовувався  катод із нержавіючої сталі та залізний анод. Були використані модельні розчини каустичної соди з концентрацією 50 мг-екв/дм³ (катодна область), солі хлористого натрію з концентрацією 100г/дм³ (середня область) та підкисленою соляною кислотою дистильованої води (рН на рівні 1-2, анодна область). В результаті проведення експериментів в катодній області утворюється розчин гідроксиду натрію, а в анодній при концентруванні іонів Cl- та розчинення залізного аноду утворюється розчин хлориду заліза (ІІІ).