JPS58199882A - 硫酸塩−含有塩類からの塩素および水酸化ナトリウムの電気分解的製造方法 - Google Patents

硫酸塩−含有塩類からの塩素および水酸化ナトリウムの電気分解的製造方法

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JPS58199882A
JPS58199882A JP58073104A JP7310483A JPS58199882A JP S58199882 A JPS58199882 A JP S58199882A JP 58073104 A JP58073104 A JP 58073104A JP 7310483 A JP7310483 A JP 7310483A JP S58199882 A JPS58199882 A JP S58199882A
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JP
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brine
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sodium chloride
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JP58073104A
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ロルフ・シエ−フア−
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Bayer AG
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/34Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/08Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes

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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 塩素および水酸化ナトリウムの電気分解的製造用には、
隔膜方法、アマルガム方法および最近では膜方法も包含
している種々の方法が利用されている。ブラインは汁通
再循環され(特にL記の鹸後の膜方法の場合)、そして
電気分解室中を通るときに塩化ナトリウムの一部が分解
される。電気分解室中で塩化ナトリウムが消費されたブ
ラインは、その後の電気分解の前に、その中に固体の塩
化ナトリウム塩を溶解させることにより再濃縮される。
本発明は硫酸塩−含有塩化ナトリウム塩プラインから塩
素および水酸化ナトリウムを電気分解的に製造する方法
に関するものであり、該方法ではブラインを再循環させ
る。
塩中の不純物類は、それらを連続的精製により電気分解
中の許容残存含有量まで除去されなければ、再循環され
るプライン中で濃縮される。電気分解室中を通った後に
、ブラインを酸性化し、そして脱塩素化する。プライン
循環のその後の過程においては、方法および一部により
調整される変法が可能である。最も大規模な装置は現在
までのところアマルガム装置であり、そしてほとんど開
放塩溶解合を有している。これらの場合、残存塩素の放
出を確実に避けるためには、ブラインをアルカリ化再飽
和しなければならない、必要な過剰縁の水酸化ナトリウ
ムは普通再飽和中に直接加えられ、その結果マグネシウ
ムおよび鉄の水酸化物類が溶解r程中にも沈澱する0次
にバリウム化合物類およびソーダの添加に、より炭酸カ
ルシウムおよび硫酸バリウムが沈澱する。できる限り完
全に沈澱させるためには、ソーダおよび水酸化ナトリウ
ムを過剰に使用する。バリウム化合物類を完全に転化さ
せるためには、それらは化学量論的量以ドの皐°で加え
られる。ブライン中の少量の硫酸塩は認容される。膜方
法では、その時に利用できる膜により数g/lの認容限
度が決められる。耐−硫酸塩性膜が将来得られることは
予想できる。しかしながら、現在では過剰の硫酸塩含有
量は有害であると考えられている。グラファイト陽極を
使用するアマルガム方法では、含有量の増加に伴なって
増加するグラファイト消費最が上限を決定する。チタン
陽極を使用する時には、アマルガム方法では30gの硫
酸塩/lまでの比較的高い硫酸塩含有量が調節可能であ
る。
本発明は比較的高価なバリウム化合物類を用いずに硫酸
塩沈澱を得る方法を提供する0本発明の他の目的は、沈
澱化学物類を完全に省略しながら硫酸塩沈澱を実施する
ことであり、この場合できるだけ直接的な方法で目的用
に使用できる硫酸塩化合物類が生成する。
循環されているブラインから硫酸塩は冷却により除去で
き、それはある別の条件下ではグローバー塩の如く結晶
化し、電気分解方法に悪い影響を与えないことが見出さ
れた。
本発明は、硫酸塩−含有塩化ナトリウム塩からの塩素お
よび水酸化ナトリウムの電気分解による製造方法を提供
するものである。
電気分解室中では、塩化ナトリウムから水酸化ナトリウ
ムおよび塩素への分解中にブラインが消費される。消費
されたブラインを次に室の外に循環させ、そしてその中
に硫酸塩含有物質で汚染されている塩化ナトリウムを溶
解させることにより古濃縮させる。また、ブラインを塩
酸を用いる酸性化により脱塩素化し、そして再循環およ
びその後のブラインの電気分解の前に塩不純物として加
えられである過剰のブラインを除去しなければならない
その後の電気分解の前に。
a)ブラインから第一部分流を分離し、そして酸性孔線
の塩酸を部分流に加え、そこで該部分流中に含有されて
いる電気分解的に生成、した塩素酸塩を分解させるのに
充分な滞在時間後に該部分流をブラインの主流と一緒に
し、そして次にb)ブライン流から第二部分流を分離し
、その第二部分流を冷却してNa2SO4・10H20
結晶を結晶化させ、結晶を除去し、そして第二部分流を
ブラインのLtItと再たび−・緒にするなら、硫酸塩
除去が促進される。
硫酸バリウム沈澱がグローバー塩沈澱により置換される
時には、(冷却時に得られる)塩素酸塩の濃度がブライ
ン循環中で構成される。比較的大過剰の塩酸がある場合
には、塩素酸塩は数分内に分解される。ブライン循環物
中の塩素酸塩の濃度を認容できる値に保つには、一部分
流からの塩素酸塩の除去で充分である。それは、塩素酸
塩の除去用の部分流を脱塩素化用の酸性化に必要な塩酸
の縫と同程度の保つためにも充分である。第一部分流の
容量は好適に1±塩酸流の容量の半分ないし二倍肇であ
る。15〜25%の間の塩酸を使用することが好適であ
り、20%塩酸がさらに好適である。このように希釈さ
れた塩酸は塩素酸塩分解を生じるのにも充分である。塩
酸がそれより高濃度であるなら、固体の塩化ナトリウム
が沈澱する。商業用方法では、塩酸を希釈するためには
、冷却物を塩素冷却から適宜分離し、それは環境保護の
理由のためにブ、ラインに再供給される。第一部分流(
そこから塩素酸塩が除去される)はブラインの主流の0
.5〜2%である。
ブライン循環物からの塩素酸塩の除去が確実になった時
に、グローバー塩を次に公知の原則に従って完全に直接
的に沈澱させる。濃縮ブライン中のグローバー塩の溶解
度の温度に対するかなりの依存性は公知である0例えば
、gのSO4/lで表わされるグローバー塩の溶解度は
、5℃で約15であり、モして0℃でlOである。
結晶化を得るための冷却によるグローバー塩の沈澱を決
める要素1例えば部分流の量および冷却温度、を商業用
電気分解室の場合の他の要素に舅連して筒中に記す。
例えば25 g/ lの硫酸墳含有普が電気分解装置中
で認容され、そして電気分解室中で40g/lだけ消費
゛されたブラインを濃縮するために0゜5%の硫酸塩を
含有している塩化ナトリウム塩も使用するなら、ブライ
ン−の2%の部分流を5℃に冷却すると、40gの塩/
リットルのブラインの溶解中に加えられた硫酸塩が除去
される。ブラインをそれより低い温度に冷却するなら、
部分流の酸を冷却およびその後の結晶化のために抑制し
なけらばならない。ブラインは好適には第一部分流中で
一5〜+10℃の温度に、そしてより好適には0〜5℃
の温度に、冷却される。
従って、他の電気分解条件には影響を学えず、そして沈
澱化学物類の添加を省いてブラインからの充分な硫酸塩
の除去を確実にする信頼のおける方法が得られ、そして
さらに沈澱した硫酸塩がグローバー塩の如く直接使用で
きる硫酸塩化合物の形で生成する。
本発明の別の処理においては、他の不純物類が除去され
る時には、濾過中に困難が起きるかもしれない、比較的
高いマグネシウム含有綾を有する塩化ナトリウム塩類を
使用する時には、水酸化マグネシウムの沈澱後に、鑵過
が困難となるかもしれない、先行技術に従って使用され
ているi&酸バリウムが明らかに同時にこれらの他の不
純物類用のフ゛イルター助剤として使用される−これら
の欠点は、再循環の前にブラインがほぼ中性とするため
および溶解台中でもはや塩素の放出が生じなくするため
に充分な水酸化ナトリウムを加えるなら、避けられる。
再飽和用のブラインのpHは好適には6〜8.5に調節
すべきである。その後、一番先に炭酸カルシウムをソー
ダを用いて沈澱させ、そして次に残存アルカリ溶液を水
酸化物沈澱(水酸化マグネシウム、水酸化鉄)用に加え
るなら、生成したブラインの濾過は大きく促進される。
従って、本発明は結晶化のための冷却によるグローバー
塩の沈澱、塩素酸塩の除去および最後に記した他の不純
物類の沈澱の特に好適な組み合わせも提供する。
本発明およびそれの利点をさらに説明するために、下記
の本発明の個々の実用例を記す、しかしながら、実施例
は本発明を単に説明するものであり、本発明の範囲を限
定しまうとするものではない。
実if外1 商業用電気分解プラント中で、270g/lのNaCl
および40g/1(7)Na2 so、を含有しそして
4〜5のpHを有する塩化ナトリウムブラインをアマル
ガム方法に従って操作されている電気分解室中に加えた
。該室を出る消費されたブラインは70〜80℃の温度
において240g/lのNaC1および40g/lのN
a2 so、の含有華を有していた。消費されたブライ
ンは0゜5%の硫酸塩を含有している3 0 g/ l
の岩塩の溶解により再飽和された。室を出た後にそして
再飽和の前に、0.1〜0.5%のブラインを分離し、
そして20%塩酸を過剰に加えた。そのiは 脱塩素化
の前の主流の酸性化用に必要な量に依存していた。それ
により分離流中の塩素酸塩含有物が特に分解された。分
離流は主流ブラインと再混合され、そして普通の方法で
脱塩素化された。
税塩素化後に、pHは水酸化ナトリウムの添加により約
7〜8.5に調節された。
次に再飽和用に岩塩を加えた。再飽和後に、カルシウム
イオンを除去するために炭酸カルシウムを加えて炭酸カ
ルシウムを沈澱させた0次にざらに水酸化ナトリウムを
加えて、他の不純物類を水酸化物類として沈澱させた。
全ての沈澱を濾過により除去した後に、ブラインを電気
分解室に戻した。
F流の2%の第二分離流を分離し、そして5℃に冷却し
た。冷却中に、Na2 SO4alOH20が沈澱した
。結晶を除去した後に、この分離流は270 g/ 1
(7)N、aC1および25g/1t7)Na2SO4
の含有駿を有していた。
分離流を次にブラインの主流と再混合した。
特許出願人 バイエル・アクチェンゲゼルシャフト

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、硫酸塩−含有塩化ナトリウム塩ブラインを、電気分
    解しそして塩化ナトリウム塩を用いて再濃縮した後に、
    その後の電気分解用に再循環させるような、硫酸塩−含
    有塩化ナトリウム塩ブラインから塩素および水酸化ナト
    リウムを製造する方法において、ブラインのその後の電
    気分解の前に、a)ブラインから第一部分流を分離し、
    そして酸性化−″の塩酸を該部分流に加え、そこで該部
    分波中に含有されている電気分解的に生成した塩素酸塩
    を分解させるのに充分な滞在時間後に該部分流をブライ
    ンのト流と一緒にし、そして次にb)ブライン流から第
    二部分流を分離し、その第、部分流を冷却してNa2S
    O4・1OH20結晶を結晶化させ、結晶を除去し、そ
    して第二部分流をブラインの主流と再たび一緒にする ことからなることを特徴とする上記の方法。 2、ブライン流の硫酸塩含有量がlO〜30g/リット
    ルに保たれる、特許請求の範囲第1q4記載の方法。 3、ブライン流の硫酸塩含有緩か15〜25g/リット
    ルに保たれる、特許請求の範囲第2q4記載の方法。 4、第二部分流が一5〜lO℃の間の温度に冷却される
    。特許請求の範囲第1または2項に記載の方法。 5、第一部分流が該流の容積の半分ないし二倍−の15
    〜25%塩酸の添加により酸性化される、特許請求の範
    囲第1または2項に記載の方法。 6、段階b)から得られた処理されたブラインを、塩化
    ナトリウム塩を用いる再濃縮の前に、水酸化ナトリウム
    の添加により6〜8.5のpHに調節する、特許請求の
    範囲第1または2qAに記載の方法。 7、ブラインをカルシウムイオンで汚染されている塩化
    ナトリウム塩を用いて再濃縮し、そしてカルシウムイオ
    ンを再濃縮されたブラインに対する炭酸ナトリウムの鰯
    加により炭酸カルシウムとして沈澱させ、そしてさらに
    水酸化ナトリウムをブラインに加えてさらに不純物類を
    沈澱させ、そして沈澱をブラインから濾過により除去す
    る、特許請求の範囲第6項記載の方法。 8、第一部分流の縦がブラインの主流の0.5〜2%で
    ある、特許請求の範囲第1または2項に記載の方法。 9、第一二部分流の量がブラインの主流の約2%である
    、特許請求の範囲第1または2項に記載の方法。
JP58073104A 1982-05-03 1983-04-27 硫酸塩−含有塩類からの塩素および水酸化ナトリウムの電気分解的製造方法 Pending JPS58199882A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823216418 DE3216418A1 (de) 1982-05-03 1982-05-03 Verfahren zur elektrolytischen herstellung von chlor und natronlauge aus sulfathaltigem salz
DE32164181 1982-05-03

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DE3216418A1 (de) 1983-11-03
DE3364877D1 (en) 1986-09-04
EP0093319B1 (de) 1986-07-30
EP0093319A3 (en) 1984-02-08
EP0093319A2 (de) 1983-11-09

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