DE1098323B

DE1098323B - Use of an intermediate product from the extraction of chromic acid to protect metals against corrosion

Info

Publication number: DE1098323B
Application number: DED27655A
Authority: DE
Inventors: Tom S Perrin
Original assignee: Diamond Alkali Co
Current assignee: Diamond Shamrock Corp
Priority date: 1952-11-01
Filing date: 1953-11-02
Publication date: 1961-01-26

Description

Verwendung eines Zwischenproduktes aus der Chromsäuregewinnung zum Korrosionsschutz von Metallen Bei der Gewinnung von Chroinsäureanhydrid aus Alkalibichromaten durch Einwirkung von konzentrierter Schwefelsäure erhält man zunächst ein Gemisch aus rohen Chromsäurekristallen und Alkalibisulfat, dem noch restliche freie Schwefelsäure anhaftet.Use of an intermediate product from the production of chromic acid for Corrosion protection of metals When extracting chroic anhydride from alkali dichromates a mixture is initially obtained by the action of concentrated sulfuric acid from crude chromic acid crystals and alkali bisulphate, the remaining free sulfuric acid adheres.

Gemäß der deutschen Patentschrift 1000 016 wird nun die rohe, wie oben zusammengesetzte Kristallmasse noch mit einer gesättigten Lösung des als Ausgangsmaterial dienenden Bichromats ausgewaschen, so daß die Masse ein niedrigschmelzendes eutektisches Gemisch aus Chromsäure und Alkalibisulfat darstellt. Will man, wie dies der Zweck des obenerwähnten bekannten Verfahrens ist, reines Chromsäureanhydrid gewinnen, so kann man die Masse auf bekannte Art schmelzen und sie einer Schichtentrennung unterwerfen.According to German patent specification 1000 016, the crude crystal mass, composed as above, is washed out with a saturated solution of the bichromate used as the starting material, so that the mass is a low-melting eutectic mixture of chromic acid and alkali metal bisulfate. If, as is the purpose of the above-mentioned known process, pure chromic anhydride is to be obtained, the mass can be melted in a known manner and subjected to delamination.

Bei Untersuchungen, die mit dem in obiger Patentschrift beschriebenen Verfahren in Zusammenhang stehen, wurde nun festgestellt, daß man, anstatt das von Schwefelsäure befreite rohe Kristallgemisch auf reines Chromsäureanhydrid zu verarbeiten, dieses Zwischenprodukt, nachdem man es isoliert hat, mit besonderem Vorteil unmittelbar bei der Erzeugung von Chromatschutzschichten auf Metalloberflächen zum Korrosionsschutz verwenden kann, wofür man bisher die Benutzung von mindestens technisch reinen Chrom(VI)-Verbindungen, wie Bichromat oder reines Chromsäureanhydrid, für unerläßlich gehalten hat.In investigations that are carried out with that described in the above patent Procedure related, it has now been found that, instead of that of Raw crystal mixture freed from sulfuric acid to be processed into pure chromic anhydride, this intermediate product, after it has been isolated, is particularly advantageous immediately in the production of chromate protection layers on metal surfaces for protection against corrosion can use what has been the use of at least technically pure chromium (VI) compounds, such as bichromate or pure chromic anhydride, considered indispensable.

Die Oberflächenbehandlung von Metallen unter Erzeugung der häufig als »Umkehrüberzüge« bezeichneten Chromatschutzschichten ist ein an sich bekanntes Verfahren, das in der Praxis insbesondere für die sogenannten Weißmetalle (Lagermetalle auf Zinn-, Blei-, Zink- oder Cadiniumbasis) Anwendung findet. Hierbei ist ein verhältnismäßig hoher Anteil an Alkalibisulfat in der Lösung, in welche die gereinigten und gegebenenfalls angebeizten Metallstücke getaucht werden, Voraussetzung für einen haltbaren Überzug. Man fügte daher den Bädern neben Alkali-, z. B. Natriumbichromat, eine größere Menge Natriumbisulfat oder freie Schwefelsäure zu.The surface treatment of metals with the production of the common Chromate protective layers known as "reverse coatings" are known per se Process that is used in practice in particular for so-called white metals (bearing metals based on tin, lead, zinc or cadinium). This is a proportionate high proportion of alkali metal bisulphate in the solution in which the purified and optionally Pickled pieces of metal are dipped, a prerequisite for a durable coating. One therefore added the baths in addition to alkali, z. B. sodium dichromate, a larger amount Sodium bisulfate or free sulfuric acid too.

Es wurde nun gefunden, daß die bei dem obigen Verfahren nach der Patentschrift 1000 016 erhältlichen rohen Kristallgemische, falls bei der Reaktion zwischen Bichromat und Schwefelsäure der Anteil an letzterer verhältnismäßig hoch gewählt worden war, sich ausgezeichnet zur Herstellung der Badlösungen zur Chromatisierung von Metallen eignen. Die Verwendung dieser Rohprodukte bedeutet selbstverständlich eine bedeutende Kostenersparnis gegenüber den bisher üblichen Verfahren, bei denen Lösungen analoger Zusammensetzung aus reinen Chemikalien bereitet wurden. Erfindungsgemäß verwendet man nun zur Bereitung der für diese Zwecke benötigten Chromsäurelösungen an Stelle der bisher benutzten reinen Chrom(VI)-Verbindungen ein bei dem obenerwähnten Verfahren nach der Patentschrift 1000 016 erhältliches Gemisch aus den rohen, kristallinen Produkten der Reaktion zwischen einer konzentrierten Alkalibichromatlösung und konzentrierter Schwefelsäure, das man mit einer gesättigten Lösung des verwendeten Alkalibichromates - vorzugsweise Natriumbichromat - ausgewaschen und dann isoliert hat. Das erfindungsgemäß zu verwendende Gemisch soll etwa 60 bis 95 % Chromsäureanhydrid, etwa 3 bis 40% Alkalisulfat und etwa 2 bis 10°/o Wasser enthalten. Seine anteilsmäßige Zusammensetzung ist für seine erfindungsgemäße Verwendung nicht ausschlaggebend. Zur richtigen Dosierung muß lediglich der Gehalt an Cr2 03 festgestellt werden, ehe die Bäder angesetzt werden. Das wie oben zusammengesetzte Rohkristallgemisch ist, insbesondere nach Trocknen bei etwa 100° C, praktisch unbegrenzt haltbar und kann ohne weiteres verpackt, gelagert und versandt werden. Es stellt eine Masse aus glänzend roten Kristallen dar, die nicht zum Zusammenbacken neigen und sehr leicht wasserlöslich sind.It has now been found that the crude crystal mixtures obtainable in the above process according to patent specification 1000 016, if the proportion of the latter was chosen to be relatively high in the reaction between bichromate and sulfuric acid, are excellently suited for the preparation of bath solutions for the chromating of metals. The use of these raw products means, of course, significant cost savings compared to the previously customary processes in which solutions of analogous composition were prepared from pure chemicals. According to the invention, instead of the pure chromium (VI) compounds previously used, a mixture of the crude, crystalline products of the reaction between a concentrated alkali metal dichromate solution and a more concentrated one, which can be obtained in the above-mentioned process according to patent specification 1000 016, is used to prepare the chromic acid solutions required for this purpose Sulfuric acid, which has been washed out with a saturated solution of the alkali metal dichromate used - preferably sodium dichromate - and then isolated. The mixture to be used according to the invention should contain about 60 to 95% chromic anhydride, about 3 to 40% alkali sulfate and about 2 to 10% water. Its proportional composition is not decisive for its use according to the invention. For the correct dosage, only the Cr2 03 content has to be determined before the baths are prepared. The raw crystal mixture, composed as above, has a practically unlimited shelf life, especially after drying at around 100 ° C., and can be packed, stored and dispatched without further ado. It is a mass of shiny red crystals that do not tend to stick together and are very easily soluble in water.

Die bei Verwendung der Rohkristallgemische nach der Erfindung erzielten Ergebnisse waren in allen Fällen befriedigend. Sowohl auf Aluminium und dessen Legierungen wie auf Kupfer und Messing oder Eisen und Stahl ließen sich ausgezeichnete Korrosionschutzschichten erzeugen, die den auf übliche Art aufgebrachten ebenbürtig waren. Insbesondere wurden die verschiedenen Bäder zur Behandlung von Weißmetallen auf Korrosionsschutz erprobt, wobei ein Vergleich der Badzusätze nach der Erfindung mit den bisher üblichen in allen Fällen mindestens gleich gute Ergebnisse erbrachte. Da .die Kristallgemische ohne besondere Reinigung den fertigen Badzusatz darstellen, bedeutet ihre Verwendung eine wesentliche Vereinfachung der an sich bekannten Verfahren, die sich in einer entsprechenden Kostensenkung auswirkt.The obtained when using the raw crystal mixtures according to the invention Results were in all Cases satisfactory. Both on aluminum and its alloys as on copper and brass or iron and steel can be used produce excellent anti-corrosion layers similar to those applied in the usual way were equal. In particular, the various baths were used to treat White metals tested for corrosion protection, with a comparison of the bath additives after the invention with the usual results that are at least equally good in all cases rendered. Since .the crystal mixtures without special cleaning the finished bath additive represent, their use means a substantial simplification of the per se known method, which results in a corresponding reduction in costs.

Claims

PATENT CLAIM: Use of an isolated mixture, washed out with saturated alkali bichromate solution, of the crude, crystalline products of the reaction between a concentrated alkali bichromate solution and concentrated sulfuric acid in the known production of so-called "reverse coatings" on metal surfaces to protect the metals against corrosion.