Хром қосылыстарын тотықсыздандыру кезінде Сr концентрациясы 1000 мг/л ден 1 мг/л дейін, жоғарғы нәтижеде тазарады рН = 2 болғанда жүреді.
Сr2 О7 + 14 Н- 12е → 2 Сr + 7 H2O (67)
Бұл әдіс құрамында хром қосылыстары бар өндіріс суларын керамикалық мембранасы бар екі камералы электролизерде алтывалентті хромды, үшвалентті хромға электро – химиялық айналдыру.
Өндірістік сулардың құрамындағы хром қосылыстарын тазартып және құрамында хром қосылыстары бар минералды заттарды қайта өндіріске қолдану электро химиялық әдістермен жүреді. Электро химиялық әдісте өндіріс суларын тазарту екі камералы электролиздерде жүргізіледі. Электролиздердің катод кеңістігінде үшвалентті хром жинақталады.
Алтываленті хромды үш валентті хромға айналдыру қышқылды ортада жүреді. Бірақ хром қосылыстарын электро – химиялық рекуперациялық процесс арқылы тазартқанда катод кеңістігінде реакция бойынша сутегі иондарының нейтралдану нәтижесінде Рн деңгейі біртіндеп жоғарылайды:
СгО4 + 6е + 4Н2О = Сr + 80 Н (68)
Сонымен қатар технологиялық өндіріс суындағы күкірт қышқылы да нейтралданады, соның нәтижесінде алты валентті хром ионын үш валентті дәрежеге жеткізу процессі тоқтайды. РН деңгейінің одан әрі артуы катод кеңістігіне қосымша күкірт қышқылын енгізбей ақ электролиз процессінде рН = 2,2- 3,5 католит деңгейінде метал – жүзгіндерінің гидрокомплексті тұнбалар түзіледі. Үш валентті хром гидрокомплекстерінің тұнба түзілу процесін болдырмас үшін католитте рН аз деңгейде болуы қажет.
Өндірісте құрамында хромы бар тазартылуға жататын көптеген қалдықтар кездеседі. Соның бірі хром өндірісінің ағынды суларындағы алты валентті хромды үш валентті күйге дейін толығымен қайта қалпына келтіру. Бұл керамикалық мембранасы бар екі камералы электролиздер арқылы жүзеге асырылады. Осы технология арқылы тазарту процессі кезінде катод маңына жанама өнім ретінде төменде келтірілген схема бойынша үш валентті хром жиналады:
+ - 3+
Н2CrO4 + 6Н →3е →Cr + 4Н2О (69)
Сонымен қатар катодты сілтілеу хром иондарының катодта ыдырау реакциясын туғызады:
2- - -
CrO4 + 6е +4Н2О = Cr +8ОН (70)
Дегенмен, бұл арада пайдаланылған ең соңғы технологиялық қалдық ерітіндідегі күкірт қышқылы бейтараптанып, алты валенті хромның үш валентті хром күйіне қалпына келу процесі тоқтап қалады. Бұдан әрі катод төңірегіндегі рН шамасын көбейткенмен, егер қосымша күкірт қышқылы қосылмаса, металл қоспалардың гидрокешендерінің пайда болуын туғызады. Сондықтан хромның валенттілігін үшке дейін қалпына келтіру үшін католидте рН шамасын азайту қажет.
Хромдаушы элетролиттер құрамында темір болған жағдайда рН шамасы екіден аспауы керек. Католидті кезеңді түрде қышқылдап отыруды күкірт қышқылын қолданудың орнына анолитті есептелген концентрациялы құрамында хром мен күкірт қышқылы бар Рн шамасы 0-ге жуық анолит қолдануға болады. Нәтижесінде, алынатын өнімге бұндай өзгертудің еш әсері болмайды. Бірақ, құрамында хромы бар шикізат пен күкірт қышқылы көп мөлшерде керек болады.
Тәжірибеде катод темірден жасалған жағдайда алты валентті хромның қалпына келуі толығымен жүзеге асатындығы көрінеді. Алты валентті хромның үш валентті күйге қалпына келу процессі үшін осы әдісті үзіліссіз өндірісте қолданған кезде, қалдық ерітінді анализін жасағанда бұл әдісті қолдану электролиз режиміне еш әсері болмайтындығын көрсетті. Гальваникалық электролиттердің пайдаланылғаннан кейінгі қалдықтарындағы алты валентті хром мен
3+ 2+ 2+ күкірт қышқылынан басқа ауыр металлдар иондары: (Fe, Cu, Ni ) және Cr хромды ілегіш (дубитель) алуға мүмкіндік береді. Өңдегеннен қалған қалдық ерітіндідегі рН шамасы 05-1,0 асқан жоқ. Элетролиз процесі кезінде катодта хромның қалпына келуімен жекелеген сутегінің бөлінуінен басқа пайда болған, катод шөгіндісінде ауыр металлдар қоспасы да болады. Шөгіндіге жасалған химиялық анализ онда мыс 2,5-тен 25 % аралығында және темір 0,85-14,5 % аралығына дейін кездесетіндігі көрінеді. Сонымен бірге токтың катодтағы тығыздығы шамасын өзгерту арқылы алты валентті хромның үш валентті күйге қалпына келу процесінің жылдамдығын арттыруға болады. Егер, ток тығыздығы 10 А/дм² -дан көп болса, бұл технологияны қолдануға болмайды. Себебі, катодта металлды хром мен алты валентті хромның иондары мембрана арқылы анодтық кеңістікке электрлік массаның тасымалдануы жүріп, қалпына келтірілген ерітіндідегі үш валентті хром концентрациясы азаяды. Ең тиімдісі токтың тығыздығы 6,5-тен 0,6 А/дм² мөлшерінде болуы керек.
Өндірісте алты валентті хромның үш валентті күйіне қалпына келтірудің электролиздер қолдану арқылы жүзеге асыру процесінде синтетикалық мембрана қолдану ең қауіпсіз әдіс, бірақ қазіргі кезде алюминий мен цирконийдің қос тотығы негізінде жасалған керамикалық мембранасы бар және анодтық және катодтық кеңістікті электролиздер қолданылуы жүзеге асырылуда. Ондағы токтың катодтық тығыздығы 6,5 А/дм² болған кезде алты валентті хромның үш валентті күйіне қалпына келтіру процесі тиімді жүретіндігі көрінеді. Бұның себебі, керамикалық мембрана синтетикалық мебранадан анағұрлым тығыз болғандықтан алты валентті хромың анодтық кеңістіктен катодқа қарай диффузиялануын болдырмайды. Сондықтан да қазіргі кезде гальваникалық өндірісте хромы бар қалдық ерітінділерді тазартудың ең қауіпсіз және арзан технологиясы ретінде осы элетролиздер технологиясы пайдаланылады және алынған материалды тері өндірісінде пайдалнуға болады.
Достарыңызбен бөлісу: | 
