JPH0776789A - 塩化カリウム水溶液の電解方法 - Google Patents
塩化カリウム水溶液の電解方法Info
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- C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
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- C01D3/16—Purification by precipitation or adsorption
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25B15/00—Operating or servicing cells
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 塩化カリウム水溶液を電解する新規方法を提
供する。 【構成】 該方法は、硫酸イオンを塩化カリウム水溶液
から、硫酸カリウムとして及び／又は硫酸カリウムを含
有する塩混合物として及び／又は硫酸カリウムを含有す
る化合物として沈殿させることにより除去することより
なる。
供する。 【構成】 該方法は、硫酸イオンを塩化カリウム水溶液
から、硫酸カリウムとして及び／又は硫酸カリウムを含
有する塩混合物として及び／又は硫酸カリウムを含有す
る化合物として沈殿させることにより除去することより
なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塩化カリウム水溶液を
電解する方法に関する。
電解する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】塩化カリウムの電解では、高純度の塩化
カリウム水溶液が使用される。塩化カリウム溶液を製造
するためには、塩化カリウム塩を水中に溶解させて、い
わゆる粗製ブラインが得られ、引続き精製する。使用し
た塩化カリウム塩により粗製ブライン中に導入された不
純物、例えばカルシウム−、マグネシウム−、鉄−及び
硫酸イオンを沈殿−及び濾過工程で除去する。その際、
溶液としての沈殿反応薬を粗製ブラインの主流又は分流
に、飽和工程の前又は直後に加える。マグネシウム及び
鉄は水酸化物として苛性カリ液を添加することにより、
カルシウムは炭酸カルシウムとして炭酸カリウムを添加
することにより沈殿させる。
カリウム水溶液が使用される。塩化カリウム溶液を製造
するためには、塩化カリウム塩を水中に溶解させて、い
わゆる粗製ブラインが得られ、引続き精製する。使用し
た塩化カリウム塩により粗製ブライン中に導入された不
純物、例えばカルシウム−、マグネシウム−、鉄−及び
硫酸イオンを沈殿−及び濾過工程で除去する。その際、
溶液としての沈殿反応薬を粗製ブラインの主流又は分流
に、飽和工程の前又は直後に加える。マグネシウム及び
鉄は水酸化物として苛性カリ液を添加することにより、
カルシウムは炭酸カルシウムとして炭酸カリウムを添加
することにより沈殿させる。
【０００３】電解処理において硫酸イオン濃度が上昇す
ると（ＳＯ4 2~／リットル＞１０ｇ）、塩素中の酸素濃
度が上昇するので、硫酸イオンを粗製ブラインから除去
することは特に重要である。
ると（ＳＯ4 2~／リットル＞１０ｇ）、塩素中の酸素濃
度が上昇するので、硫酸イオンを粗製ブラインから除去
することは特に重要である。
【０００４】硫酸イオンを粗製ブラインから、例えばＣ
ａＳＯ4ないしはＣａＳＯ4×２Ｈ2Ｏとして沈殿させる
ことにより除去することは公知である。ドイツ国特許第
１２０９５６２号明細書によれば、アルカリ金属塩化物
ブラインから、ＣａＯないしはＣａ（ＯＨ）2及びソー
ダを添加することにより２工程処理でマグネシウムを水
酸化マグネシウムとして、硫酸イオンをＣａＳＯ4とし
て及び残りの不純物を炭酸塩として沈殿させる。
ａＳＯ4ないしはＣａＳＯ4×２Ｈ2Ｏとして沈殿させる
ことにより除去することは公知である。ドイツ国特許第
１２０９５６２号明細書によれば、アルカリ金属塩化物
ブラインから、ＣａＯないしはＣａ（ＯＨ）2及びソー
ダを添加することにより２工程処理でマグネシウムを水
酸化マグネシウムとして、硫酸イオンをＣａＳＯ4とし
て及び残りの不純物を炭酸塩として沈殿させる。
【０００５】ドイツ国特許第３８０５２６６号明細書に
は、アルカリ金属塩化物ブラインから硫酸を除去する方
法が開示されており、その際、硫酸イオンを、分流中で
ＣａＯ懸濁液を添加することにより、２〜９のｐＨ値
で、ＣａＳＯ4×２Ｈ2Ｏとして沈殿させる。
は、アルカリ金属塩化物ブラインから硫酸を除去する方
法が開示されており、その際、硫酸イオンを、分流中で
ＣａＯ懸濁液を添加することにより、２〜９のｐＨ値
で、ＣａＳＯ4×２Ｈ2Ｏとして沈殿させる。
【０００６】もちろん硫酸イオンをＣａＳＯ4ないしは
ＣａＳＯ4×２Ｈ2Ｏとして除去する際に、沈殿化学薬品
（ＣａＣｌ2、Ｃａ（ＯＨ）2）の付加的な添加が必要で
ある。というのも利用できずに廃棄処理すべきスラッジ
の量が増加するからである。電解処理を妨害するＣａ++
イオンの濃度も上昇させる。
ＣａＳＯ4×２Ｈ2Ｏとして除去する際に、沈殿化学薬品
（ＣａＣｌ2、Ｃａ（ＯＨ）2）の付加的な添加が必要で
ある。というのも利用できずに廃棄処理すべきスラッジ
の量が増加するからである。電解処理を妨害するＣａ++
イオンの濃度も上昇させる。
【０００７】硫酸イオンを粗製ブラインから除去するた
めに非常にしばしば使用される方法は、沈殿剤として塩
化バリウム又は炭酸バリウムを用いた硫酸バリウムとし
ての沈殿である（Ullmanns Encyklopaedia der technis
hcen Chemie, 第 9 巻、第 4版、p.339 参照）。しかし
ながら、該方法は以下の欠点を有する。
めに非常にしばしば使用される方法は、沈殿剤として塩
化バリウム又は炭酸バリウムを用いた硫酸バリウムとし
ての沈殿である（Ullmanns Encyklopaedia der technis
hcen Chemie, 第 9 巻、第 4版、p.339 参照）。しかし
ながら、該方法は以下の欠点を有する。
【０００８】バリウム塩、ＢａＣｌ2ないしはＢａＣＯ3
は有毒なので、これらの塩に関連して特別の保護措置が
必要である。
は有毒なので、これらの塩に関連して特別の保護措置が
必要である。
【０００９】バリウム塩は高価である。
【００１０】濾別したフィルタースラッジは、硫酸バリ
ウムの他になお不溶の塩化バリウムないしは炭酸バリウ
ムの残留分を含有する。
ウムの他になお不溶の塩化バリウムないしは炭酸バリウ
ムの残留分を含有する。
【００１１】濾過工程による回避できないバリウムイオ
ンの通過の際に、ＢａＳＯ4沈殿物が活性化チタンアノ
ード上に形成される。該沈殿物は電池電圧を高め、ひい
ては高い電気コストを生ぜしめる。更に、チタンアノー
ドの寿命を短縮させ、このことが高い反応コストを惹起
する。
ンの通過の際に、ＢａＳＯ4沈殿物が活性化チタンアノ
ード上に形成される。該沈殿物は電池電圧を高め、ひい
ては高い電気コストを生ぜしめる。更に、チタンアノー
ドの寿命を短縮させ、このことが高い反応コストを惹起
する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、硫酸イオンを塩化カリウム溶液から特に経済的にか
つ環境を保護する方法で除去することによる塩化カリウ
ム水溶液の電解方法を開発することであった。
は、硫酸イオンを塩化カリウム溶液から特に経済的にか
つ環境を保護する方法で除去することによる塩化カリウ
ム水溶液の電解方法を開発することであった。
【００１３】
【課題を解決するための手段】ところで、驚異的にも硫
酸イオンを塩化カリウム水溶液から硫酸カリウムとして
及び／又は硫酸カリウムを含有する塩混合物として及び
／又は硫酸カリウムを含有する化合物として沈殿させる
ことにより特に経済的にかつ環境を保護する方法で除去
することができることを見出した。
酸イオンを塩化カリウム水溶液から硫酸カリウムとして
及び／又は硫酸カリウムを含有する塩混合物として及び
／又は硫酸カリウムを含有する化合物として沈殿させる
ことにより特に経済的にかつ環境を保護する方法で除去
することができることを見出した。
【００１４】従って、本発明の対象は、硫酸イオンを塩
化カリウム水溶液から、硫酸カリウムとして及び／又は
硫酸カリウムを含有する塩混合物及び／又は硫酸カリウ
ムを含有する化合物として沈殿させることにより除去す
ることを特徴とする、塩化カリウム水溶液を電解する方
法である。
化カリウム水溶液から、硫酸カリウムとして及び／又は
硫酸カリウムを含有する塩混合物及び／又は硫酸カリウ
ムを含有する化合物として沈殿させることにより除去す
ることを特徴とする、塩化カリウム水溶液を電解する方
法である。
【００１５】硫酸イオンは、塩化カリウム水溶液から水
酸化物イオン−及び／又は炭酸イオン濃度を高めること
により、硫酸カリウムとして及び／又は硫酸カリウムを
含有する塩混合物として及び／又は硫酸カリウムを含有
する化合物として沈殿させることにより除去することが
できる。
酸化物イオン−及び／又は炭酸イオン濃度を高めること
により、硫酸カリウムとして及び／又は硫酸カリウムを
含有する塩混合物として及び／又は硫酸カリウムを含有
する化合物として沈殿させることにより除去することが
できる。
【００１６】その際、硫酸イオンを塩化カリウム水溶液
から、有利には水酸化カリウム及び／又は炭酸カリウム
を添加することにより除去する。水酸化カリウム及び炭
酸カリウムは、固体の形でも水溶液でも塩化カリウム水
溶液に添加することができるが、水溶液として添加する
のが有利である。溶液中に含有される塩化カリウムの添
加すべき水酸化カリウムに対する量比は８：１〜２：
１、特に有利には４：１〜２．５：１である。
から、有利には水酸化カリウム及び／又は炭酸カリウム
を添加することにより除去する。水酸化カリウム及び炭
酸カリウムは、固体の形でも水溶液でも塩化カリウム水
溶液に添加することができるが、水溶液として添加する
のが有利である。溶液中に含有される塩化カリウムの添
加すべき水酸化カリウムに対する量比は８：１〜２：
１、特に有利には４：１〜２．５：１である。
【００１７】炭酸カリウムを添加するには、有利には溶
液中に含有される塩化カリウムの添加すべき炭酸カリウ
ムに対する量比は２．５：１〜５：１、特に有利には
３：１〜４．５：１である。
液中に含有される塩化カリウムの添加すべき炭酸カリウ
ムに対する量比は２．５：１〜５：１、特に有利には
３：１〜４．５：１である。
【００１８】別の変法では、硫酸イオンを塩化カリウム
水溶液から、炭酸水素イオン濃度又は炭酸水素イオン濃
度と炭酸イオン濃度を高めることにより、硫酸カリウム
として及び／又は硫酸カリウムを含有する塩混合物とし
て及び／又は硫酸カリウムを含有する化合物として沈殿
させることにより除去する。その際、硫酸イオンを塩化
カリウム水溶液から、有利には炭酸水素カリウム又は炭
酸水素カリウムと炭酸カリウムの混合物を添加すること
により除去する。炭酸水素カリウムないしは炭酸カリウ
ムとの混合物は、固体の形でも水溶液でも塩化カリウム
水溶液に加えることができるが、固体の形で加えるのが
有利である。
水溶液から、炭酸水素イオン濃度又は炭酸水素イオン濃
度と炭酸イオン濃度を高めることにより、硫酸カリウム
として及び／又は硫酸カリウムを含有する塩混合物とし
て及び／又は硫酸カリウムを含有する化合物として沈殿
させることにより除去する。その際、硫酸イオンを塩化
カリウム水溶液から、有利には炭酸水素カリウム又は炭
酸水素カリウムと炭酸カリウムの混合物を添加すること
により除去する。炭酸水素カリウムないしは炭酸カリウ
ムとの混合物は、固体の形でも水溶液でも塩化カリウム
水溶液に加えることができるが、固体の形で加えるのが
有利である。
【００１９】硫酸カリウムム及び／又は硫酸カリウムを
含有する塩混合物及び／又は硫酸カリウムを含有する化
合物の沈殿は、なお付加的な沈殿剤の添加によっても補
助することができる。好適には、なお付加的な沈殿剤と
して塩化カルシウムを添加することができる。
含有する塩混合物及び／又は硫酸カリウムを含有する化
合物の沈殿は、なお付加的な沈殿剤の添加によっても補
助することができる。好適には、なお付加的な沈殿剤と
して塩化カルシウムを添加することができる。
【００２０】沈殿の際に、硫酸カリウム種結晶を添加す
るのが有利である。沈殿した硫酸カリウム及び／又は硫
酸カリウムを含有する塩混合物及び／又は硫酸カリウム
を含有する化合物は一般的には結晶した形で析出し、か
つ良好に濾別することができる。過剰の塩化カリウムを
共沈させないために、好適には硫酸カリウム及び／又は
硫酸カリウムを含有する塩混合物及び／又は硫酸カリウ
ムを含有する化合物の沈殿の際に、塩化カリウム水溶液
の温度が塩化カリウムの飽和温度を上回るべきであっ
た。
るのが有利である。沈殿した硫酸カリウム及び／又は硫
酸カリウムを含有する塩混合物及び／又は硫酸カリウム
を含有する化合物は一般的には結晶した形で析出し、か
つ良好に濾別することができる。過剰の塩化カリウムを
共沈させないために、好適には硫酸カリウム及び／又は
硫酸カリウムを含有する塩混合物及び／又は硫酸カリウ
ムを含有する化合物の沈殿の際に、塩化カリウム水溶液
の温度が塩化カリウムの飽和温度を上回るべきであっ
た。
【００２１】溶液中に含有される塩化カリウムが添加す
べき水酸化カリウムに対して同じ量比の場合には、沈殿
温度が上昇するにつれて沈殿した硫酸カリウムの純度が
高まる、すなわち塩化カリウムの共沈は低下する。もち
ろん、排出される硫酸カリウムの収率は極僅かに低下す
る。沈殿した塩化カリウムの良好な収率を達成するため
には、沈殿温度を高く設定するほど、塩化カリウムの水
酸化カリウムに対する量比を低く選択すべきであった。
べき水酸化カリウムに対して同じ量比の場合には、沈殿
温度が上昇するにつれて沈殿した硫酸カリウムの純度が
高まる、すなわち塩化カリウムの共沈は低下する。もち
ろん、排出される硫酸カリウムの収率は極僅かに低下す
る。沈殿した塩化カリウムの良好な収率を達成するため
には、沈殿温度を高く設定するほど、塩化カリウムの水
酸化カリウムに対する量比を低く選択すべきであった。
【００２２】本発明による方法では、塩化カリウムの電
解をアマルガム法又はダイヤフラム法もしくは隔膜法に
より実施することができる。
解をアマルガム法又はダイヤフラム法もしくは隔膜法に
より実施することができる。
【００２３】図１には、例として従来技術のアマルガム
法による塩化カリウム電解の塩化カリウムブラインの循
環が示されている。
法による塩化カリウム電解の塩化カリウムブラインの循
環が示されている。
【００２４】塩溶解槽１中で、不純物としてカルシウム
−、マグネシウム−、鉄−及び硫酸イオンを有する固体
塩化カリウム（Ｘ）を稀薄ブライン又は水に溶解させ
て、いわゆる粗製ブライン（ａ）が得られる。次いで、
該粗製ブライン（ａ）に塩化バリウムないしは炭酸バリ
ウム（ｂ）を加え、次いで沈殿容器２内で、不純物を沈
殿させる。次いでフィルター３を用いて、沈殿した沈殿
物（ｃ）から水酸化鉄、水酸化マグネシウム、炭酸カル
シウム及び硫酸バリウムを濾別し、濾液、精製された塩
化カリウムブラインに塩酸（ｄ）を加え、電解槽４に供
給する。電解槽４の後で、いわゆる稀薄ブライン（ｅ）
が得られ、これを塩酸（ｆ）で酸性にし、次いで脱塩素
化槽５に供給する。脱塩素化した稀薄ブラインに、引続
きなお水酸化カリウム（ｇ）及び炭酸カリウム（ｈ）を
加え、次いで塩溶解槽に戻して、塩化カリウムブライン
の循環が完了する。水酸化カリウム（ｇ）及び炭酸カリ
ウム（ｈ）を塩溶解槽１の後に粗製ブライン（ａ）に加
えることも可能である。
−、マグネシウム−、鉄−及び硫酸イオンを有する固体
塩化カリウム（Ｘ）を稀薄ブライン又は水に溶解させ
て、いわゆる粗製ブライン（ａ）が得られる。次いで、
該粗製ブライン（ａ）に塩化バリウムないしは炭酸バリ
ウム（ｂ）を加え、次いで沈殿容器２内で、不純物を沈
殿させる。次いでフィルター３を用いて、沈殿した沈殿
物（ｃ）から水酸化鉄、水酸化マグネシウム、炭酸カル
シウム及び硫酸バリウムを濾別し、濾液、精製された塩
化カリウムブラインに塩酸（ｄ）を加え、電解槽４に供
給する。電解槽４の後で、いわゆる稀薄ブライン（ｅ）
が得られ、これを塩酸（ｆ）で酸性にし、次いで脱塩素
化槽５に供給する。脱塩素化した稀薄ブラインに、引続
きなお水酸化カリウム（ｇ）及び炭酸カリウム（ｈ）を
加え、次いで塩溶解槽に戻して、塩化カリウムブライン
の循環が完了する。水酸化カリウム（ｇ）及び炭酸カリ
ウム（ｈ）を塩溶解槽１の後に粗製ブライン（ａ）に加
えることも可能である。
【００２５】本発明による方法の有利な変法は、硫酸イ
オンを稀薄ブラインから硫酸カリウムとして及び／又は
硫酸カリウムを含有する塩混合物として及び／又は硫酸
カリウムを含有する化合物として沈殿させることにより
除去する方法である。稀薄ブラインとは、電解により得
られる、塩化カリウムを減少させた塩化カリウムブライ
ンであると解される。
オンを稀薄ブラインから硫酸カリウムとして及び／又は
硫酸カリウムを含有する塩混合物として及び／又は硫酸
カリウムを含有する化合物として沈殿させることにより
除去する方法である。稀薄ブラインとは、電解により得
られる、塩化カリウムを減少させた塩化カリウムブライ
ンであると解される。
【００２６】硫酸イオンを稀薄ブラインの分流から除去
するのが特に有利である。本発明による方法では、水酸
化物として沈殿可能なイオン、例えばＭｇ−及びＦｅ−
イオンを沈殿させるのに必要な水酸化カリウムの量を完
全に又は部分的に稀薄ブラインの分流に加えることがで
き、該分流から硫酸カリウムを分離する。
するのが特に有利である。本発明による方法では、水酸
化物として沈殿可能なイオン、例えばＭｇ−及びＦｅ−
イオンを沈殿させるのに必要な水酸化カリウムの量を完
全に又は部分的に稀薄ブラインの分流に加えることがで
き、該分流から硫酸カリウムを分離する。
【００２７】例えば、塩化カリウム約２０〜２５重量％
及び硫酸カリウム約１．５〜２重量％を含有する稀薄ブ
ラインの分流に、水酸化カリウムを固体又は溶解した形
で、場合により炭酸カリウムを付加的に添加して３０〜
５０℃の沈殿温度で加える、その際、塩化カリウムの添
加すべき水酸化カリウムに対する量比は８：１〜２：１
である。緩慢に撹拌しながら、場合により種結晶として
硫酸カリウム結晶を添加しながら硫酸カリウムを沈殿さ
せ、濾過する。アルカリ性にした稀薄ブラインに相当す
る該濾液は、稀薄ブラインの主流に再度規則的に計量供
給することができる。引続き、必要の場合には稀薄ブラ
インの主流のｐＨ値を、更に水酸化カリウムを添加する
ことにより必要とされる値８〜１２．５に調整すること
ができる。
及び硫酸カリウム約１．５〜２重量％を含有する稀薄ブ
ラインの分流に、水酸化カリウムを固体又は溶解した形
で、場合により炭酸カリウムを付加的に添加して３０〜
５０℃の沈殿温度で加える、その際、塩化カリウムの添
加すべき水酸化カリウムに対する量比は８：１〜２：１
である。緩慢に撹拌しながら、場合により種結晶として
硫酸カリウム結晶を添加しながら硫酸カリウムを沈殿さ
せ、濾過する。アルカリ性にした稀薄ブラインに相当す
る該濾液は、稀薄ブラインの主流に再度規則的に計量供
給することができる。引続き、必要の場合には稀薄ブラ
インの主流のｐＨ値を、更に水酸化カリウムを添加する
ことにより必要とされる値８〜１２．５に調整すること
ができる。
【００２８】図２には、例としてアマルガム法による塩
化カリウム電解の塩化カリウムブラインの循環が示され
ており、本発明により硫酸イオンを稀薄ブラインの分流
から硫酸カリウムとして沈殿させることにより除去す
る。
化カリウム電解の塩化カリウムブラインの循環が示され
ており、本発明により硫酸イオンを稀薄ブラインの分流
から硫酸カリウムとして沈殿させることにより除去す
る。
【００２９】従来技術による方法とは異なり、粗製ブラ
イン（ａ）に塩化バリウムも炭酸バリウム（ｂ）も加え
ないので、従ってフィルター３を用いて濾別した沈殿物
（ｃ）もまた硫酸バリウムを含有しない。本発明による
方法では、脱塩素化槽５の後で稀薄ブライン（ｅ）の分
流を主流から分岐させ、沈殿容器６内で、水酸化物とし
て沈殿可能なイオン、例えばＭｇ−及びＦｅイオンを沈
殿させるために必要な量の水酸化カリウム（ｉ）の部分
量Ｙ（Ｙ≦１）を加える。引続き、沈殿した硫酸カリウ
ム（ｋ）をフィルター７を用いて濾別し、該濾液（ｌ）
を再度稀薄ブライン（ｅ）の主流に加える。次いで、該
稀薄ブライン（ｅ）を水酸化物の沈殿に必要な水酸化カ
リウム（ｍ）の残量（１−Ｙ）並びに炭酸カリウム
（ｈ）を加え、再度塩溶解槽１に戻して、塩化カリウム
ブラインの循環を完了する。水酸化カリウム（ｍ）の残
量（１−Ｙ）並びに炭酸カリウム（ｈ）を塩溶解槽１の
後で粗製ブラインに加えることも可能である。
イン（ａ）に塩化バリウムも炭酸バリウム（ｂ）も加え
ないので、従ってフィルター３を用いて濾別した沈殿物
（ｃ）もまた硫酸バリウムを含有しない。本発明による
方法では、脱塩素化槽５の後で稀薄ブライン（ｅ）の分
流を主流から分岐させ、沈殿容器６内で、水酸化物とし
て沈殿可能なイオン、例えばＭｇ−及びＦｅイオンを沈
殿させるために必要な量の水酸化カリウム（ｉ）の部分
量Ｙ（Ｙ≦１）を加える。引続き、沈殿した硫酸カリウ
ム（ｋ）をフィルター７を用いて濾別し、該濾液（ｌ）
を再度稀薄ブライン（ｅ）の主流に加える。次いで、該
稀薄ブライン（ｅ）を水酸化物の沈殿に必要な水酸化カ
リウム（ｍ）の残量（１−Ｙ）並びに炭酸カリウム
（ｈ）を加え、再度塩溶解槽１に戻して、塩化カリウム
ブラインの循環を完了する。水酸化カリウム（ｍ）の残
量（１−Ｙ）並びに炭酸カリウム（ｈ）を塩溶解槽１の
後で粗製ブラインに加えることも可能である。
【００３０】本発明による方法を用いて、容易に、本来
稀薄ブラインの分流中に含有される硫酸カリウムの約８
０％までを排出することができる。いずれにせよ該粗製
物により硫酸カリウムが塩化カリウム電解の塩化カリウ
ムブラインの循環に導入されるほど大量の硫酸カリウム
を排出することができる。
稀薄ブラインの分流中に含有される硫酸カリウムの約８
０％までを排出することができる。いずれにせよ該粗製
物により硫酸カリウムが塩化カリウム電解の塩化カリウ
ムブラインの循環に導入されるほど大量の硫酸カリウム
を排出することができる。
【００３１】本発明による方法は、従来技術による方法
とは異なり以下の利点を有する。
とは異なり以下の利点を有する。
【００３２】高価な沈殿剤（例えばバリウム塩）を節約
する。
する。
【００３３】有毒なバリウム塩との関わりを回避する。
【００３４】平均的な電池電圧を低下させ、ひいては電
気コストを節約する。
気コストを節約する。
【００３５】アノードの寿命を延長させる。
【００３６】硫酸カリウムの分離された排出物を経済的
に利用することが可能である。沈殿した結晶化硫酸カリ
ウムは、例えば肥料工業で使用される有価物質である。
に利用することが可能である。沈殿した結晶化硫酸カリ
ウムは、例えば肥料工業で使用される有価物質である。
【００３７】沈殿するフィルタースラッジの量は減少
し、このことが廃棄処理コストの節約を生ぜしめる。
し、このことが廃棄処理コストの節約を生ぜしめる。
【００３８】フィルタースラッジはバリウム塩不含であ
り、このことが環境保護に非常に貢献する。
り、このことが環境保護に非常に貢献する。
【００３９】
【実施例】次に、本発明を以下の実施例につき詳細に説
明する。
明する。
【００４０】例１ ｐＨ値１０．５〜１１を有し、かつＫＣｌ ２３．３重
量％及びＫ2ＳＯ4 １．７８重量％を含有する塩化カリ
ウム稀薄ブライン１．５ｍ3（１７４１．９ｋｇに相
当）を、分流として塩化カリウム電解からの稀薄ブライ
ンの主流から分岐させ、次いで沈殿容器内で４９．６重
量％の苛性カリ液２４２．８ｋｇを５０℃の温度で加え
た。ＫＣｌのＫＯＨに対する量比は３．３６：１であっ
た。Ｋ2ＳＯ4種結晶を添加した後、撹拌しながら３５℃
の沈殿温度に冷却し、沈殿したＫ2ＳＯ4結晶を濾別し、
２９℃の温度に冷却される濾液中の後沈殿物を最初のＫ
2ＳＯ4結晶と一緒にした。得られた濾液中で使用した苛
性カリ液は実際に完全に再確認された。該濾液を稀薄ブ
ラインの主流に再度戻した。
量％及びＫ2ＳＯ4 １．７８重量％を含有する塩化カリ
ウム稀薄ブライン１．５ｍ3（１７４１．９ｋｇに相
当）を、分流として塩化カリウム電解からの稀薄ブライ
ンの主流から分岐させ、次いで沈殿容器内で４９．６重
量％の苛性カリ液２４２．８ｋｇを５０℃の温度で加え
た。ＫＣｌのＫＯＨに対する量比は３．３６：１であっ
た。Ｋ2ＳＯ4種結晶を添加した後、撹拌しながら３５℃
の沈殿温度に冷却し、沈殿したＫ2ＳＯ4結晶を濾別し、
２９℃の温度に冷却される濾液中の後沈殿物を最初のＫ
2ＳＯ4結晶と一緒にした。得られた濾液中で使用した苛
性カリ液は実際に完全に再確認された。該濾液を稀薄ブ
ラインの主流に再度戻した。
【００４１】Ｋ2ＳＯ4結晶体の量は９．９７ｋｇであっ
た。該結晶体は、以下のように組成されていた。
た。該結晶体は、以下のように組成されていた。
【００４２】Ｋ2ＳＯ4 ９５．８重量％、ＫＣｌ １．
３重量％、残り水。Ｋ2ＳＯ4 ９．５５ｋｇの収量は、
本来稀薄ブラインの分流中に含有されるＫ2ＳＯ4の量の
３０．８％に相当する。
３重量％、残り水。Ｋ2ＳＯ4 ９．５５ｋｇの収量は、
本来稀薄ブラインの分流中に含有されるＫ2ＳＯ4の量の
３０．８％に相当する。
【００４３】例１は、Ｋ2ＳＯ4を非常に純粋な形で稀薄
ブラインから排出することができることを示している。
ブラインから排出することができることを示している。
【００４４】例２ ｐＨ値１０．５〜１１を有し、かつＫＣｌ ２３．８重
量％及びＫ2ＳＯ4 １．６９重量％を含有する塩化カリ
ウム稀薄ブライン１．５ｍ3（１７５３．３ｋｇに相
当）を、分流として塩化カリウム電解からの稀薄ブライ
ンの主流から分岐させ、次いで沈殿容器内で５０重量％
の苛性カリ液３１０．７ｋｇを５０℃の温度で加えた。
ＫＣｌのＫＯＨに対する量比は２．６８：１であった。
Ｋ2ＳＯ4種結晶を添加した後、撹拌しながら３２℃の沈
殿温度に冷却し、沈殿したＫ2ＳＯ4結晶体を濾別し、２
９℃の温度に冷却される濾液中の後沈殿物を最初のＫ2
ＳＯ4結晶体と一緒にした。得られた濾液中で使用した
苛性カリ液は実際に完全に再確認された。該濾液を稀薄
ブラインの主流に再度戻した。
量％及びＫ2ＳＯ4 １．６９重量％を含有する塩化カリ
ウム稀薄ブライン１．５ｍ3（１７５３．３ｋｇに相
当）を、分流として塩化カリウム電解からの稀薄ブライ
ンの主流から分岐させ、次いで沈殿容器内で５０重量％
の苛性カリ液３１０．７ｋｇを５０℃の温度で加えた。
ＫＣｌのＫＯＨに対する量比は２．６８：１であった。
Ｋ2ＳＯ4種結晶を添加した後、撹拌しながら３２℃の沈
殿温度に冷却し、沈殿したＫ2ＳＯ4結晶体を濾別し、２
９℃の温度に冷却される濾液中の後沈殿物を最初のＫ2
ＳＯ4結晶体と一緒にした。得られた濾液中で使用した
苛性カリ液は実際に完全に再確認された。該濾液を稀薄
ブラインの主流に再度戻した。
【００４５】Ｋ2ＳＯ4結晶の量は５４．８ｋｇであっ
た。該結晶は以下のように組成されていた。
た。該結晶は以下のように組成されていた。
【００４６】Ｋ2ＳＯ4 ２７．９４重量％、ＫＣｌ ６
７．０７重量％、残り水。Ｋ2ＳＯ4１５．３１ｋｇの収
量は、本来稀薄ブラインの分流中に含有されるＫ2ＳＯ4
の量の５１．７％に相当する。
７．０７重量％、残り水。Ｋ2ＳＯ4１５．３１ｋｇの収
量は、本来稀薄ブラインの分流中に含有されるＫ2ＳＯ4
の量の５１．７％に相当する。
【００４７】例２は、Ｋ2ＳＯ4を高い収率で稀薄ブライ
ンから排出することができることを示している。
ンから排出することができることを示している。
【００４８】例３ ｐＨ値１０．５〜１１を有し、かつＫＣｌ ２３．２重
量％及びＫ2ＳＯ4 １．７４重量％を有する塩化カリウ
ム稀薄ブライン１．５ｍ3（１７４０．６ｋｇに相当）
を、分流として塩化カリウム電解からの稀薄ブラインの
主流から分岐させ、次いで沈殿容器内で４９．６重量％
の苛性カリ液３０３．１ｋｇを５０℃の温度で加えた。
ＫＣｌのＫＯＨに対する量比は２．６８：１であった。
Ｋ2ＳＯ4種結晶を添加した後、撹拌しながら３７℃の沈
殿温度に冷却し、沈殿したＫ2ＳＯ4結晶を濾別した。約
３８℃の温度に維持された濾液中では、僅少量の第２の
結晶が晶出したにすぎなかった。これを最初のＫ2ＳＯ4
結晶と一緒にした。使用された苛性カリ液の量は、得ら
れた濾液中で実際に完全に再確認された。該濾液を稀薄
ブラインの主流に再度戻した。
量％及びＫ2ＳＯ4 １．７４重量％を有する塩化カリウ
ム稀薄ブライン１．５ｍ3（１７４０．６ｋｇに相当）
を、分流として塩化カリウム電解からの稀薄ブラインの
主流から分岐させ、次いで沈殿容器内で４９．６重量％
の苛性カリ液３０３．１ｋｇを５０℃の温度で加えた。
ＫＣｌのＫＯＨに対する量比は２．６８：１であった。
Ｋ2ＳＯ4種結晶を添加した後、撹拌しながら３７℃の沈
殿温度に冷却し、沈殿したＫ2ＳＯ4結晶を濾別した。約
３８℃の温度に維持された濾液中では、僅少量の第２の
結晶が晶出したにすぎなかった。これを最初のＫ2ＳＯ4
結晶と一緒にした。使用された苛性カリ液の量は、得ら
れた濾液中で実際に完全に再確認された。該濾液を稀薄
ブラインの主流に再度戻した。
【００４９】Ｋ2ＳＯ4結晶の量は１２．１ｋｇであっ
た。該結晶は、以下のように組成されていた。
た。該結晶は、以下のように組成されていた。
【００５０】Ｋ2ＳＯ4 ９８．８４重量％、ＫＣｌ
０．９９重量％、残り水。Ｋ2ＳＯ4１１．９６ｋｇの収
量は、本来稀薄ブラインの分流中に含有されるＫ2ＳＯ4
量の３９．４％に相当する。
０．９９重量％、残り水。Ｋ2ＳＯ4１１．９６ｋｇの収
量は、本来稀薄ブラインの分流中に含有されるＫ2ＳＯ4
量の３９．４％に相当する。
【００５１】例３は、Ｋ2ＳＯ4を非常に純粋な形で、か
つ同時に高い収率で稀薄ブラインから排出することがで
きることを示している。
つ同時に高い収率で稀薄ブラインから排出することがで
きることを示している。
【図１】従来技術による塩化カリウム水溶液電解を実施
する方法のフローチャートである。
する方法のフローチャートである。
【図２】本発明による塩化カリウム水溶液電解を実施す
る方法のフローチャートである。
る方法のフローチャートである。
１ 塩溶解槽、 ２，６ 沈殿容器、 ３，７ フィル
ター、 ４ 電解槽、５ 脱塩素化槽
ター、 ４ 電解槽、５ 脱塩素化槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 インゴ シュタール ドイツ連邦共和国 フェルマー シュタウ フェンベルクシュトラーセ 31 (72)発明者 カール ライナー ヴァムバッハ−ゾンマ ーホフ ドイツ連邦共和国 バート ヘルスフェル ト ベルベリッツェンヴェーク 44アー
Claims (13)
- 【請求項１】 塩化カリウム水溶液を電解する方法にお
いて、硫酸イオンを塩化カリウム水溶液から、硫酸カリ
ウムとして及び／又は硫酸カリウムを含有する塩混合物
として及び／又は硫酸カリウムを含有する化合物として
沈殿させることにより除去することを特徴とする、塩化
カリウム水溶液の電解方法。 - 【請求項２】 硫酸イオンを塩化カリウム水溶液から、
水酸化物イオン−及び／又は炭酸イオン濃度を高めるこ
とにより硫酸カリウムとして及び／又は硫酸カリウムを
含有する塩混合物として及び／又は硫酸カリウムを含有
する化合物として沈殿させることにより除去する、請求
項１記載の方法。 - 【請求項３】 硫酸イオンを塩化カリウム水溶液から、
水酸化カリウム及び／又は炭酸カリウムを添加すること
により除去する、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 硫酸イオンを塩化カリウム水溶液から、
炭酸水素イオン濃度又は炭酸水素イオン濃度と炭酸イオ
ン濃度を高めることにより、硫酸カリウムとして及び／
又は硫酸カリウムを含有する塩混合物として及び／又は
硫酸カリウムを含有する化合物として沈殿させることに
より除去する、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 硫酸イオンを塩化カリウム水溶液から、
炭酸水素カリウム又は炭酸水素カリウムと炭酸カリウム
からなる混合物を添加することにより除去する、請求項
４記載の方法。 - 【請求項６】 硫酸カリウム及び／又は硫酸カリウムを
含有する塩混合物及び／又は硫酸カリウムを含有する化
合物の沈殿を、なお付加的な沈殿剤を添加することによ
り補助する、請求項１から５までのいずれか１項記載の
方法。 - 【請求項７】 なお付加的な沈殿剤として塩化カルシウ
ムを添加する、請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 沈殿の際に硫酸カリウム種結晶を添加す
る、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項９】 硫酸カリウム及び／又は硫酸カリウムを
含有する塩混合物及び／又は硫酸カリウムを含有する化
合物を沈殿させる際の塩化カリウム水溶液の温度が塩化
カリウムの飽和温度を上回る、請求項１から８までのい
ずれか１項記載の方法。 - 【請求項１０】 硫酸イオンを硫酸カリウムとして及び
／又は硫酸カリウムを含有する塩混合物として及び／又
は硫酸カリウムを含有する化合物として沈殿させること
により稀薄ブラインから除去する、請求項１から９まで
のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１１】 硫酸イオンを稀薄ブラインの分流から
除去する、請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 溶液中に含有される塩化カリウムの添
加すべき水酸化カリウムに対する量比が８：１〜２：１
である、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 塩化カリウムの電解をアマルガム法又
はダイヤフラム法もしくは隔膜法により行う、請求項１
〜１２までのいずれか１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4326128.0 | 1993-08-04 | ||
| DE4326128A DE4326128A1 (de) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | Verfahren zur Elektrolyse einer wäßrigen Kaliumchlorid-Lösung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0776789A true JPH0776789A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=6494418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6182527A Pending JPH0776789A (ja) | 1993-08-04 | 1994-08-03 | 塩化カリウム水溶液の電解方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5482696A (ja) |
| EP (1) | EP0638518B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0776789A (ja) |
| KR (1) | KR950006029A (ja) |
| CA (1) | CA2129280A1 (ja) |
| DE (2) | DE4326128A1 (ja) |
| ES (1) | ES2117982T3 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009114487A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | 久慶 ▲福▼▲楊▼ | 電気分解を利用した電解装置及びこれの気液分離装置 |
| KR102478870B1 (ko) * | 2021-08-06 | 2022-12-16 | 리튬 아크 홀딩 비.브이. | 수산화리튬 및 탄산리튬의 제조 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2782709B1 (fr) * | 1998-08-26 | 2001-02-02 | Solvay | Procede pour la production de cristaux de chlorure de sodium |
| US6962662B2 (en) * | 2000-07-13 | 2005-11-08 | Stephen Ray Wurzburger | Process for treating lightly contaminated acid mine water |
| US6478971B1 (en) | 2000-09-21 | 2002-11-12 | Cargill, Incorporated | Process for removing sulfate from an aqueous salt solution |
| EP1483032B1 (de) * | 2002-03-08 | 2007-03-28 | Drm, Dr. Müller Ag | Verfahren zur kontinuierlichen filtration einer rohsole für die verwendung in der chlor-alkali elektrolyse |
| US20110024359A1 (en) * | 2009-07-29 | 2011-02-03 | General Electric Company | Method for removing chloride from aqueous solution |
| DE102010012386A1 (de) | 2010-03-22 | 2011-09-22 | Jörg Beckmann | Verfahren zur Herstellung eines polymeren Kunststoffs sowie ein damit hergestelltes Erzeugnis |
| TWI406820B (zh) * | 2010-08-17 | 2013-09-01 | Univ Nat Taipei Technology | Treatment of chlorine - containing wastewater |
| US20140008305A1 (en) * | 2012-06-04 | 2014-01-09 | Halosource, Inc. | Method for removing sulfate anions from an aqueous solution |
| WO2014029021A1 (en) * | 2012-08-22 | 2014-02-27 | Chemetics Inc. | Side stream removal of impurities in electrolysis systems |
| DK3400322T3 (da) * | 2016-03-01 | 2022-08-01 | Siemens Ag | En teknik til aktivering af svovlbaseret elektrode til en elektrolysator |
| CN112591770B (zh) * | 2020-10-09 | 2024-03-26 | 上海氯德新材料科技有限公司 | 淡盐水提纯分离硫酸钾的生产工艺及装置 |
| CN114774948B (zh) * | 2022-03-18 | 2024-02-06 | 西安吉利电子新材料股份有限公司 | 一种一步法电解氯化钾制取电子级氢氧化钾及多种电子化学品的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH396858A (de) * | 1959-05-15 | 1965-08-15 | Ciba Geigy | Verfahren zum Reinigen von Sole |
| US3271106A (en) * | 1963-10-09 | 1966-09-06 | Int Minerals & Chem Corp | Production of potassium sulfate and potassium chloride |
| US3941667A (en) * | 1975-03-21 | 1976-03-02 | Friedrich Uhde Gmbh | Method for the reprocessing of cell liquor from diaphragm cell electrolysis plants |
| DE2709728C2 (de) * | 1977-03-05 | 1981-10-29 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Herstellung von Chlor und Alkalihydroxid durch Elektrolyse unter Einsatz von calcium- und/oder sulfathaltigem Rohsalz |
| JPS5565372A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Asahi Glass Co Ltd | Electrolyzing method of aqueous potassium chloride solution |
| DE3805266A1 (de) * | 1988-02-19 | 1989-08-24 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur sulfatentfernung aus alkalichlorid-sole |
-
1993
- 1993-08-04 DE DE4326128A patent/DE4326128A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-06-03 ES ES94108515T patent/ES2117982T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-03 DE DE59405881T patent/DE59405881D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-03 EP EP94108515A patent/EP0638518B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-07-22 US US08/279,005 patent/US5482696A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-02 CA CA002129280A patent/CA2129280A1/en not_active Abandoned
- 1994-08-03 KR KR1019940019163A patent/KR950006029A/ko not_active Application Discontinuation
- 1994-08-03 JP JP6182527A patent/JPH0776789A/ja active Pending
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| JP2009114487A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | 久慶 ▲福▼▲楊▼ | 電気分解を利用した電解装置及びこれの気液分離装置 |
| KR102478870B1 (ko) * | 2021-08-06 | 2022-12-16 | 리튬 아크 홀딩 비.브이. | 수산화리튬 및 탄산리튬의 제조 |
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|---|---|
| KR950006029A (ko) | 1995-03-20 |
| DE59405881D1 (de) | 1998-06-10 |
| US5482696A (en) | 1996-01-09 |
| EP0638518B1 (de) | 1998-05-06 |
| EP0638518A2 (de) | 1995-02-15 |
| EP0638518A3 (de) | 1995-03-08 |
| CA2129280A1 (en) | 1995-02-05 |
| DE4326128A1 (de) | 1995-02-09 |
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