Brevet FR2485944A1 — publié le 19820108

L'invention concerne un procédé d'électro-électrodialyse pour la régénération de solutions de décapage usées à base d'acide du genre de celles qui sont à base d'acide chlorhydrique et qui contiennent du chlorure de fer. Elle s'applique plus particulièrement dans le cas de régénération de bains usés à base d'acide chlorhydrique effectuée par électro-électrodialyse dans une cellule ob est réalisé siiultanéient l'appauvrissement en fer par dépit électrolytique de fer sur une cathode et l'enrichissement en acide chlorhydrique dans un compartiment médian séparé du compartiment cathodique par une membrane anionique et d'un compartiment anodique par une membrane cationique. Cette technique fait l'objet d'un dépit de brevet en France par la SEPRAC sous le numéro 2.2730082 effectué le 28 mai 1974. Cette technique est pénalisée par l'insuffisance de la sélectivité aux protons des membranes anioniques en milieu concentré en acide, tels que les bains de décapage chlorhydrique utilisés notamment en galvanisation à chaud. Ce défaut de sélectivité entratne un passage important de protons du compartiment médian vers le compartiient cathodique sous l'influence du champ électrique et de la différence de concentration en protons entre ces deux compartiments.Le dépôt de fer sur la cathode ne pouvant s'effectuer que dans un milieu dont le pH est égal ou supérieur à 2, ce transfert de protons entrotnant une acidification du catholyte, une quantité notable d'électricité est consommée pour loin- tenir le pH à ces valeurs0 L'invention qui fait l'objet du présent brevet s'attache à améliorer la sélectivité aux protons de la membrane anionique. L'insuffisance de sélectivité de ce type de membrane résulte de la très grande mobilité du proton et de ses caractéristiques diien- sionnelles. La présente invention consiste à introduire dans le comparti- ment médian des ions dont la configuration électronique est voisine de celle du proton solvate et dont les dimensions sont telles qu'elles permettent d'établir un meilleur barrage aux protons au niveau de la membrane anionique, A cette fin, il apparat avantageux d'utiliser l'ion a o- niqua qui répond à ces caractéristiques et qui, par ailleurs, augmente la surtension de l'hydrogène sur le fer permettant ainsi le dépôt de celuici pour un pH Py 1,5 et donc permet une réduction de la quantité dtélec- tricité nécessaire à la désacidification du catbolyte. Il convient de signaler, d'autre port, que l'introduction de cet élément dans le bain de décapage ne réduit en rien l'efficacité de celle-ci et qu'enfin, sa présence n'est pas non plus préjudiciable pour le processus de galvanisation puisque cet élément 'est présent à des concentrations élevées dans les bains de fluage. L'introduction de l'ion ammonium dans la solution de décapage est réalisée par apport d'un sel quelconque de celui-ci ou de solution d'ammoniaque, ou par barbotage de gaz ammoniac. A titre d'exemple non limitatif de l'invention, ltintroduc- tion d'ion ammonium peut outre réalisée par ajout de chlorure d'ammonium. L'efficacité optimum du procédé est obtenue pour des concen trations en ions ammonium comprises entre 0,1 et 1 mole par litre. A titre d'exemple non limitatif de l'invention, une concentration en ions ammonium d'environ 0,5 mole par litre permet de doubler le rendement d'électrolyse du fer. L'introduction des ions ammonium dans le bain de décapage, sous quelque forme qu'elle soit effectuée, peut outre réalisée lors de la constitution de ce bain ou au plus tard, à la mise en route de la régénération. La concentration choisie peut outre maintenue constante par apport complémentaire d'ions ammonium sous quelque forme que ce soit. Naturellement, et comme il résulte d'ailleurs largement de ce qui précède, l'invention naest limitée ni aux exemples de réalisée tion ni aux modes d'obtention qui ont été décrits, mais en embrasse toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé d'électro-électrodialyse destiné à améliorer les caractéristiques de la régénération des solutions usées de décapage à base d'acide chlorhydrique effectuée respectivement et simultanément par appauvrissement en fer, par dépit électrolytique sur une cathode et enrichissement en acide chlorhydrique dans un compartiment médian séparé d'un compartiment cathodique par une membrane anionique et d'un compartiment anodique par une membrane cationique, caractérisé par l'amélioration de la sélectivité aux protons de la membrane anionique par introduction d'ions ammoniuoe sous la forme d'un composé de cet ion dans le compartiment médian0 2.Procédé d'électro-électrodialyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'apport en ions ammonium est obtenu par introduction dans le compartiment médian d'armoniaque ou par barbotage de gaz ammoniac. 3. Procédé d'électro-électrodialyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'apport en ions ammonium est réalisé par introduction dans le compartiment médian d'un sel quelconque d'a-oniurO 4. Procédé d'électro-électrodialyse selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que l'apport en ions ammonium est réalisé par introduction dans le compartiment médian de chlorure d'ammonium. 5. Procédé d'électro-électrodialyse selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que la concentration en ions ammoniuoe dans le compartiment médian est située entre 0,1 et 1 mole par litre, 6. Procédé d'électro-électrodialyse selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que la concentration en ions ammonium dans le compartiment médian est d'environ 0,5 mole par litre.