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PT87018B - Processo para a separacao de mercurio metalico por electrolise - Google Patents

Processo para a separacao de mercurio metalico por electrolise Download PDF

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PT87018B
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electrolysis
chloride
chlorine
electrolytic cell
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PT87018A
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PT87018A (pt
Inventor
Wolfgang Dietz
Friedel Kuhn
Original Assignee
Carbone Ag
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Publication date
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Publication of PT87018A publication Critical patent/PT87018A/pt
Publication of PT87018B publication Critical patent/PT87018B/pt

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02Electrodes; Connections thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/16Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of zinc, cadmium or mercury

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

A invenção refere-se ao processo para a separação de mercúrio metálico por electrólise caracterizado por se realizar a redução catódica dum electrólito que contêm (cloreto de mercúrio-(I)) em suspensão.
A invenção refere-se ao processo de separação do mercúrio metálico por electrólise de um electrólito, segundo 0 qual, 0 electrólito que contém cloreto de mercúrio (I) em suspensão, reage com 0 cloro que oxida o cloreto de mercúrio-(I) Hg^C^ a cloreto de mercúrio-II-ÍHggC^), que vai ser reduzido catodicamente por electrólise a mercúrio líquido, sob a influência do cloro que se liberta no ânodo.
processo de acordo com a invenção, é usada com grandes vantagens, quando se pretende separar 0 cloreto de mercúrio-(I) existente em suspensão e posteriorisente recupe rar ο mercúrio metálico. O cloreto de mercúrio-(I), é por exemplo, frequentemente separado no processo de purificação de gases, em que é obtido num reactor por acção de uma solução de cloreto de mercúrio-(II).
Um processo deste género foi descrito na Publicação da Patente Europeia n2. 179 040. 0 cloro gasoso que se forma é retirado e é conduzido para um reactor onde se efectua a oxidação. Enquanto este método apresenta a vantagem de o cloro gasoso necessário para o processo se formar pelo próprio processo, requer no entanto a existência de uma conduta específica para a condução do cloro gasoso entre a célula electrolítica e o reactor de oxidação. Nesta ligação, é necessário tomar-se medidas de particular precaução, para que os gases venenosos do cloro, não se expandem no ambiente.
Adoptando precauções específicas, o cloro gasoso seguidamente tem que ser introduzido e finamente distribuído na suspensão existente no reactor, para que seja possível realizar a reacção de oxidação.
A presente memória descritiva não descreve a construção exacta da célula electrolítica usada. Pode afirmar-se no entanto que a célula electrolítica usada é dividida por um diafragma pois que, segundo a memória descritiva da Patente Alemã n^. 2 011 610, que constitui o actual estado da técnica conhecida no processo electrólitico, convém afastar o cloro do cátodo uma vez que o cloro é reduzido no cátodo, diminuindo, desta forma, o rendimento de corrente de separação do metal que se está a formar. (Veja-se particularmente a coluna 8, linha 63 e seguintes do Pedido de Patente Alemão N2. 2 011 610).
A presente invenção evita esta desvantagem. Tem como objectivo um processo para a separação de mercúrio metálico, por electrólise de um electrólito, com as características mencionadas anteriormente que se caracteriza pela combi nação de uma técnica de realização simples e com o aumento sensível do rendimento da produção do mercúrio metálico separado.
Para atingir este objectivo, a invenção caracteriza-se pelo facto de, empregando uma célula electrólitica na qual se evita que o cloro que se forma no ânodo durante o decorrer da reacção de oxidação possa migrar para o compartimento catódico da célula e o cloro formado durante o decurso da electrólise na célula electrólitica, ser empregado in situ para a oxidação do cloreto de mercúrio-(I) a clo~ reto de mercúrio (II) Hg Cl2 (solúvel).
Com este procedimento, evita-se o transporte particular do cloro gasoso formado durante a electrólise para o reactor de oxidação. Pelo contrário, a oxidação e a electrólise realizam-se simultaneamente, na mesma e única célula electrólitica, de modo que o cloro gasoso formado durante o decorrer da electrólise, possa também, directa e sem qualquer impedimento, migrar para o compartimento catódico da célula. 0 cloro gasoso formado durante o decurso da electrólise é, regra geral, dissolvido no electrólito e $ transportado juntamente com o electrólito, eventualmente por acção duma bomba ou qualquer outra máquina similar, se necessário. Todo o volume do electrólito, fica desta forma disponível para a oxidação do cloreto de mercúrio-(l) a cloreto de mercúrio-(II) por meio de cloro (gasoso ou dissolvido, respectivamente).
Para levar a cabo o processo, tal como é descrito, é vantajoso o uso de uma célula electrólitica de leito fixo, a qual não inclui circulação de anólito em separado mas possui um diafragma, que evita o contacto directo com o contra-eléctrodo contrário, não impedindo no entanto a troca de matéria. Ela é conhecida numa sua forma de realização fundamental por meio da Memória Descritiva da Patente Alemã nh.......
622 497 e numa de realização aperfeiçoada por meio da Memó ria Descritiva da Patente Alemã n2. 2 904 539 da Requerente. Na Memótia Descritiva da Patente Alemã nQ. 3 532 537, da Requerente refere-se uma outra forma de realização aperfeiçoada Todas estas formas de realização das células podem ser empregadas na realização do processo de acordo com a presente invenção .
processo de acordo com a presente invenção caracteriza-se pelo facto de o electrólito, pelo menos inicialmente, possuir com uma concentração de cloreto de mercúrio— (I) tal que e/ou a tensão de electrólise e, por consequência, a intensidade de corrente de electrólise (pelo menos no início) ser de tal modo elevada que o mercúrio metálico se separa no cátodo e escorre desta então em gotas. Pode depois ser retirado do fundo da célula electrolítica. Como materiais para o cátodo podem usar-se ferro, prata, níquel, cobre, cádmio, alumínio, zinco, estanho ou urna liga destes metais.
Diferentemente do que se indica na Memória Descritiva da Patente Alemã n2. 2 011 601, já mencionado, o cloro formado no ânodo é utilizado na oxidação do cloreto de mercúrio-(I) dificilmente solúvel, solubilizando este sal e tornando utilizável a suspensão inicial da electrólise.
Os ensaios mostraram que poderá ser suficiente a aplicação dum pico inicial de tensão de electrólise e, por consequência, duma intensidade corrente de electrólise, durante um período de tempo relativamente curto até se formar uma primeira película de mercúrio sobre a superfície do cátodo de amálgama. Subsequentemente, a tensão pode ser reduzida até aos valores normais, e o mercúrio continuará a separar-se sob a forma metálica, na superfície da amálgama catódica. A concentração do HggC^ no electrólito é correspondente.
processo de acordo com a presente invenção, baseia-se na teoria de que no ânodo da célula electrolítica ο 0Γ passa a Cl?.
Cl2 reage com o líg2Cl2 presente, sob a forma de suspensão e obtém-se 2 Hg Cl2, que se dissolve no electrólito.
No cátodo, o Hg Cl2 é reduzido com obtenção de
Hg° + 201“.
Este Cl“ fica então disponível para a oxidação do cátodo.
Como equações electroquímicas, podem escrever-se as seguintes:
Reacção de iniciação (como simples exemplo) que mostra como o Hg2Cl2 pode formar-se como suspensão no electrólito:
(A) Hg° (gasoso) + Hg Cl? (solúvel) ----->
«---Hg2Cl2 (úificilmehte solúvel)
Oxidação:
(B) Hg2Cl2 solúvel + Cl2 (gasoso) ----> 2 Hg Cl2 (solúvel) <:----Electrólise:
(G) Hg Cl2 (solúvel) + Energia eléctrica
---> Hg° (líquido) + Cl9 (gasoso)
Resultado:
A partir de Hg° (gasoso) + Energia obtém-se Hg° (líquido).
Cl2 formado no passo (C) é usado como tal e ”in situ”, na fase (B).
Estas reacções electroquímicas constituem pelo menos um grosseiro esboço do processo que realmente ocorre durante a electrólise. Na realidade, este processo pode ser mais complicado, como por exemplo realizar-se mediante reacções múltiplas e complexas.
Num exemplo de realização em que se usa cobre do cátodo, o electrólito usado deverá ter a seguinte composição:
g/1 de HggC^ como suspensão g/1 de ácido sulfúrico g/1 de cloreto.
A densidade da corrente anódica é de 300 A/m . Trata-se de um metal distendido de modo que este valor refere-se à área total, incluindo as fendas. A densidade da correnz z 2 te catódica é também de 300 A/m .
No início, o conteúdo de HggClg (insolúvel em água) é igual à concentração já mencionada para a suspensão de 45 g/1. A densidade de corrente inicial é igual a 600 A/m .

Claims (3)

  1. lâ. - Processo para a separação de mercúrio metálico por electrólise de um electrólito de acordo com o qual se faz reagir o electrólito que contém cloreto de mercúrio-(I) (HggClg) em suspensão com cloro, que oxida o cloreto de mercúrio-(I), fazendo-o passar a cloreto de mercúrio-(II) (HgCl^ solúvel que é reduzido catodioamente por electrólise com obter ção de mercúrio líquido e libertação de cloro no ânodo, carac terizado pelo facto de, usando uma célula electrolítica, na qual o cloro que se forma no ânodo por oxidação pode migrar, sem qualquer impedimento, para a região catódica da célula e o cloro assim obtido por electrólise, na célula electrolítica, ser usado in situ para a oxidação do cloreto de mercúrio-(I) com obtenção de cloreto de mercúrio-(II) HgClg·
  2. 2â. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se usar uma célula electrolítica de leito fixo.
  3. 3è. - Processo de acordo com as reivindicações
    1 e 2, caracterizado pelo facto de se usar como material do cátodo ferro, prata, níquel, cobre, cádmio, alumínio, zinco, estanho ou uma liga destes metais.
    lisboa, 18 de Março de 1988
    0 Agente Oficial
    A-da Propriedade Industrial
    A —
    Aoerte Pr- ’ ' ?n»tustrlal
    (.z\. \ Λ 3O-E.
PT87018A 1987-03-21 1988-03-18 Processo para a separacao de mercurio metalico por electrolise PT87018B (pt)

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DE19873709359 DE3709359A1 (de) 1987-03-21 1987-03-21 Verfahren zur abscheidung von quecksilber mittels elektrolyse

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ES (1) ES2031941T3 (pt)
GR (1) GR3005241T3 (pt)
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US5226545A (en) * 1992-10-19 1993-07-13 General Electric Company Extraction of mercury and mercury compounds from contaminated material and solutions

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ES2031941T3 (es) 1993-01-01
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GR3005241T3 (pt) 1993-05-24
DE3871202D1 (de) 1992-06-25
ATE76450T1 (de) 1992-06-15
EP0283785B1 (de) 1992-05-20
EP0283785A1 (de) 1988-09-28
PT87018A (pt) 1988-04-01
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