Brevet FR2663345A1 — publié le 19911220

La présente invention concerne un compartiment ca- thodique, utile pour la régénération électrolytique de solutions sulfo-chromiques et/ou phospho-chromiques usagées consistant en un volume ouvert seulement à sa face supérieure et constitué d'un matériau support solide inerte chimiquement dans les conditions de l'électrolyse et bon isolant de l'électricité, dans lequel sont ménagées des découpes ou fenêtres munies de façon étanche d'éléments d'occultation composés d'un matériau présentant une très bonne résistance chimique aux oxydants et aux réducteurs en milieu fortement acide et jusqu'à une température d'environ 110-1200C, une porosité comprise entre 0,02 et 50 ,uet de préférence entre 0,02 et 15 > k, une résistance électrique inférieure à environ 0,2 t /dm2 et une résistance mécanique suffisante pour supporter au minimum une différence de pression de 0,2 kg/cm2 Un tel compartiment est décrit dans FR-A-2354399. Dans le brevet principal FR-A-2354399, les éléments d'occultation sont des éléments en verre fritté notamment des disques en verre fritté. Ces éléments donnent satisfaction, cependant ils nécessitent l'application de moyens de fixation qui sont relativement onéreux. Ces éléments d'occultation sont, de plus, relativement fragiles et il convient de procéder à diverses révisions annuelles pour vérifier le bon état du compartiment cathodique. Ces diverses révisions annuelles posent également des problèmes en ce qui concerne le coût. Dans la présente invention, on a recherché un moyen pour obtenir une diffusion moindre de l'acide chromique du compartiment anodique vers le compartiment cathodique afin d'obtenir une économie importante en acide chromique. De façon surprenante, on a trouvé qu'il était possible de remplacer les éléments en verre fritté par un tissu poreux pour occulter les fenêtres du compartient cathodique. Le tissu poreux est fixé entre deux plaques du compartiment cathodique. Il présente une porosité comprise entre 0,02 et 50 tet une résistance électrique inférieure à 0,2 J\~ /dm2. La présente invention a donc pour objet un compartiment cathodique selon la revendication de FR-A-2354399 qui est caractérisé en ce que les éléments d'occultation sont constitués par un tissu poreux en polytétra fluoroéthylène appliqué entre deux plaques parallèles du compartiment cathodique. La présente invention concerne également les caractéristiques ci-après considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles: - l'épaisseur du tissu poreux est comprise dans la gamme de 0,1 à 3,0 mm; - le compartiment cathodique présente une forme de parallélépipède-rectangle vertical, - le compartiment cathodique est au moins partiellement rempli d'une solution aqueuse d'acide sulfurique et/ou phosphorique; - la solution est une solution d'acide sulfurique et/ou phosphorique à O-95%, et de préférence, à 5-95% en volume dans l'eau;; - La présente invention a encore pour objet la cellule électrolytique utile pour la régénération de solutions sulfo-chromiques et/ou phospho-chromiques usagées qui est caractérisée en ce qu'elle comporte un compartiment cathodique selon les caractéristiques mentionnées plus haut, immergé dans la solution à régénérer dans laquelle plonge au moins une anode et à titre de milieu électrolytique entourant la ou les cathodes plongeant dans ledit compartiment cathodique, une solution aqueuse d'acide sulfurique et/ou phosphorique. Divers avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description détaillée ci-après faite en regard des dessins annexés sur lesquels: Figure 1 est une vue en perspective d'un compartiment cathodique selon l'invention. Figure 2 est une vue en coupe d'une cellule électrolytique avec le compartiment cathodique de l'invention. Aux dessins annexés où les mêmes symboles de référence désignent des parties analogues, 1 est une anode avantageusement au plomb ou tout alliage de plomb plongeant dans la solution sulfo-chromique et/ou phospho-chromique à régénérer 3. 2 est une cathode plongeant dans un compartiment cathodique 5. Le compartiment cathodique 5 est constitué de plusieurs plaques parallèles 7, 7', 7", 7"' comportant un certain nombre de fenêtres 8. Le compartiment cathodique 5 est rempli, jusqu'à un niveau, de préférence au moins égal à celui de la solution sulfo-chromique et/ou phospho-chromique 3 avec une solution aqueuse d'acide sulfurique et/ou phosphorique 4. Un tissu poreux 6 en polytétrafluoroéthylène est appliqué sur chaque face du compartiment cathodique 5 entre deux plaques parallèles 7, 7' et respectivement 7", 7"'. Le tissu poreux 6 en polytétrafluoroéthylène assure une diffusion moindre dans un rapport de 1 à 5 de la solution d'acide chromique 3 du compartiment anodique vers le compartiment cathodique 5, ce qui entratne une économie importante d'acide chromique. Il importe de remarquer que le tissu poreux 6 en polytétrafluoroéthylène est prévu sensiblement au milieu des plaques 7, 7', 7", 7"' dont l'épaisseur est pratiquement identique. Toutefois il n'est pas exclu de faire varier l'épaisseur de l'une quelconque des plaques 7, 7', 7", 7"' et dans ce cas le tissu poreux 6 en polytétrafluoroéthylène n'est plus au milieu desdites plaques 7, 7', 7", 7"'. La mise en place du tissu poreux 6 entre les pla ques 7, 7', 7", 7"' permet un entretien réduit et une vérification annuelle est suffisante. Il suffit donc simplement de changer une fois par an ledit tissu poreux 6. L'homme de l'art réalise aisément les avantages économiques que peut procurer un tel changement annuel. A titre d'exemple on a réalisé un essai avec la cellule électrolytique telle que représentée sur les Figures 1 et 2 des dessins annexés. La cuve d'électrolyse comportait douze anodes 1 en plomb et un compartiment cathodique 5 selon l'invention en polychlorure de vinyle surchloré. Ce compartiment cathodique 5 de forme parallélépipédique-rectangle comprenait douze fenêtres 8 circulaires d'environ 90 mm de diamètre. Dans les plaques 7 et 7' ainsi que dans les plaques 7" et 7"' on a interposé un tissu poreux 6 en polytétrafluoroéthylène. Le compartiment cathodique 5 a été rempli avec une solution aqueuse à 50% d'acide sulfurique 4 jusqu a un niveau sensiblement identique à celui de la solution sulfo-chromique 3 dans laquelle plonge les anodes 2 après immersion du compartiment cathodique 5 dans cette solution sulfo-chromique. On a ensuite amené le jeu de quatre cathodes 1 en position presque totalement immergée dans le compartiment cathodique 5 et on a fermé le circuit alimenté par un générateur de courant continu. La solution sulfo-chromique 3 représentait 1000 1 ayant servi à l'attaque de matière plastique métallisable et contenant 20 g/l d'ions chromiques et 400 g/l d'acide chromique. Après 50 heures de fonctionnement sous une tension de 8 à 9 volts et une intensité de 250 A on a arrêté l'électrolyse et on a recueilli une solution sulfo-chromique neuve renfermant plus de 15 g/l d'ions chromiques et environ 403,5 g/l d'acide chromique. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit en détails et diverses modifica tions peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS 1. Compartiment cathodique, utile pour la régénération électrolytique de solutions sulfo-chromiques et/ou phospho-chromiques usagées consistant en un volume ouvert seulement à sa face supérieure et constitué d'un matériau support solide, inerte chimiquement dans les conditions de l'électrolyse et bon isolant de l'électricité, dans lequel sont ménagées des découpes ou fenêtres munies de façon étanche d'éléments d'occultation composés d'un matériau présentant une très bonne résistance chimique aux oxydants et aux réducteurs en milieu fortement acide et jusqu'à une température d'environ 110-1200C, une porosité comprise entre 0,02 et 50 vU et de préférence entre 0,02 et 15 > ~L , une résistance électrique inférieure à environ 0,2 JQ~/dm2 et une résistance mécanique suffisante pour supporter au minimum une différence de pression de 0,2 kg/cm2 caractérisé en ce que les éléments d'occultation sont constitués par un tissu poreux (6) en polytétrafluoroéthylène appliqué entre deux plaques parallèles (7, 7', 7", 7"') du compartiment cathodique (5). 2. Compartiment cathodique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur du tissu poreux (6) est comprise dans la gamme de 0,1 à 3, 3. Compartiment cathodique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il se présente sous forme d'un paralléîépipède-rectangîe vertical. 4. Compartiment cathodique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est au moins partiellement rempli d'une solution aqueuse d'acide sulfurique et/ou phosphorique. 5. Compartiment cathodique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la solution est une solution d'acide sulfurique et/ou phosphorique à 0-95%, et de préférence à 5-95% en volume dans l'eau. 6. Cellule électrolytique utile pour la régénéra tion de solutions sulfo-chromiques et/ou phospho-chromiques usagées, caractérisée en ce qu'elle comporte un compartiment cathodique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, immergé dans la solution à régénérer dans laquelle plonge au moins une anode (1) et, à titre de milieu électrolytique entourant la ou les cathodes (2) plongeant dans ledit compartiment cathodique (5), une solution aqueuse d'acide sulfurique et/ou phosphorique (4).