CN1164221A - 利用电化学过程去除金属杂质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用电化学过程净化pH值高于14的方法，以将金属杂质降低到微量。该方法特征在于将溶液在电解池内处理，其中的阴极包括一个由纤维混合物制得的纤维板，该混合物至少含有一部分导电纤维和选自氟聚物粘结剂的混合物，所述的纤维板沉积在一个导电孔支撑体上。

Description

利用电化学过程去除金属杂质的方法

本发明是关于利用电化学过程净化pH值高于14的溶液的方法，目的是将金属杂质降低到微量。

根据本发明的方法尤其适用于pH值高于14的碱金属氢氧化物溶液的净化。

而且，本发明也关于一种能够应用于本发明方法中的特殊阴极。

获得pH值高于14的溶液，尤其是获得碱金属氢氧化物溶液的电化学方法，广为人知，并以工业规模得到发展。

获得这种溶液的电化学方法中，可提到隔膜电池中的电解。同样，汞电池中的电解也广为所知。该方法包括：在第一步中，从氯化钠饱和的溶液中生产出钠和汞的汞齐合金，然后，在第二步中，使所说的汞齐合金与水反应得到氢氧化钠。最后，可提到薄膜电池中的电解，其中，阳极室和阴极室并不连通。

所提到的这两种方法，都能够生产出含有相当少金属杂质的碱金属氢氧化物溶液。事实上和隔膜电池大不相同。由于电解槽中的反应介质本身的原因，实际上不存在腐蚀现象。在汞电池的情况下，也不产生阳极和阴极的腐蚀问题。因为阳极碰巧是汞，而阴极是石墨。或根据电池室的情况，也可能反过来。在薄膜电池的情况下，必须注意到薄膜电池的构成材料，其阻抗远远大于隔膜电池通常所用的材料。薄膜是很易碎的，而且或多或少被电池材料腐蚀产生的金属所污染，最终导致电池功能明显地降低。最后，因为获得的苛性碱非常浓，所以在汞电池和薄膜电池的情况下，后续的苛性钠浓缩步骤要少于隔膜电池的情况。这样相比之下就降低了所用设备受所说浓度腐蚀的危险性。

因此，发现在隔膜电池中生产的碱金属氢氧化物溶液被电极产生的金属元素所污染，而且也来自浓缩时所用设备的污染。这些金属所处的量级，经常是百万分之几。其量要比已提到的其它两种类型电池产生的碱金属氢氧化物溶液的量高。

因此，必须获得pH值高于14的溶液，尤其是碱金属氢氧化物溶液，关于这些金属的净化程度。要达到汞池和薄膜池电解获得氢氧化物溶液的标准。

而且，需要利用一种既简单又经济的方法，来完成这种溶液的净化。

碱金属氢氧化物溶液的电化学净化方法确实存在，它们通常使用容器，包括作为阴极的石墨空心筒，它的孔隙度是可控的。这种方法的缺点存在于这些圆筒的加工，事实上这种设备的容积是很大的，电极的横截面实际上是5m²/m³的电极工作体积。

因此，本发明的主题是pH值高于14溶液的净化方法，而该方法不存在上述缺点。

根据本发明的方法。包括处理电解池中pH值高于14的溶液，其电解池中的阴极包括基于纤维和粘结剂混合物的纤维板，至少一部分纤维是导电的，粘结剂选自氟聚物，所说的纤维板要沉积在导电的多孔支撑体上。

根据本发明方法，可处理的溶液是碱金属氢氧化物溶液，该溶液含碱金属氢氧化物的浓度为40～800g/每升溶液。

根据本发明的方法，可获得金属杂质含量低于1mg/kg，甚至低于0.01mg/kg的溶液。

本发明方法的优点之一是所用容器的容积比以上所说净化方法中所用容器小4～5倍。此外，所用阴极的再生是非常简单而有效的。

而且，尽管欲处理溶液的pH值很高，这些阴极具有很高的阻抗。

然而，阅读了如下描述和实例，对本发明的其它特征和优点会更加清楚。

根据本发明的方法，电解池中所用的阴极包括由氟聚物固定的，并沉积在导电支撑体上的纤维板。

也可称为导电微孔材料的阴极纤维板是导电的。尤其是它具有的电阻率为0.5-15Ωcm。

由纤维混合物获得的纤维板，其中至少一部分纤维是导电的，最好是与非导电纤维结合使用。

导电纤维可以是本身固有导电的纤维，或对它进行处理使它能导电的纤维。

根据本发明的具体实施方案，所用的固有导电纤维，特别是像碳纤维或石墨纤维。

尤其是，这些纤维呈丝状，其直径一般小于1mm，最好是10-3～0.1mm之间，其长度大于0.5mm，最好是1～20mm之间。

而且，导电纤维最好具有单分散长度分布，也就是说，这种分布是至少80％纤维的长度和至少90％的纤维占优势，按照平均长度要在±10％之中。

最好使用的非导电纤维中，可推荐两种：有机纤维和无机纤维。

第一种类型的有机纤维是由聚丙烯和聚乙烯纤维构成的或氟聚物纤维中的纤维。

“氟聚物”意指如下情况衍生出的均聚物或共聚物，即至少一部分从氟原子取代的烯烃单体衍生的，或每个单体中，由氟原子和氯、溴或碘原子中至少一种结合取代的烯烃单体衍生的。

氟的均聚物或共聚物的实例可包括由四氟乙烯、六氟丙烯、氯三氟乙烯或溴三氟乙烯衍生出的聚合物和共聚物。

这样的聚合物可包括75(mol)％以上的由其它烯化未饱和的含有至少和碳原子一样多的氟原子单体衍生出的单元，例如，1，1-二氟乙烯和乙烯和全氟烷基酯，像全氟烷氧乙烯。

最好使用由聚四氟乙烯(下文称为PTFE纤维)制得的有机纤维。

有机纤维，尤其是PTFE纤维，一般其直径为10～500μm，和这样一个长度，即该长度与直径之比在5～500之间。最好使用这样的有机纤维，即，平均尺寸以直径计为5-200μm，以长度计为1-10mm间。

第二种类型的有机纤维是由基于纤维素纤维的化合物制成，这种化合物最好与阳离子聚合物像阳离子淀粉一起使用。因此这种化合物可预先用这种阳离子聚合物处理或者将这种聚合物添加到纤维混合物中与基于纤维素纤维的化合物无关。可以使用纤维对其给出阳离子电荷，特别是，用阳离子聚合物或淀粉处理的这些纤维。也可以使用具有正表面电荷的纤维，由Beco公司出售，商标名为Beco floc^R。

当然，第一种类型的纤维可以和第二种类型的纤维结合使用，尤其是，PTFE纤维可以与以上提到的基于纤维素的化合物结合使用。

无机纤维可选自陶瓷纤维，像二氧化锆、碳化硅和氮化硼纤维或钛酸盐纤维，或一般化学式Tin O_2n-1表示的低价氧化钛纤维，其中n为4-10的整数(Ebonex^R型，由Atraverda公司生产并出售)。

此外，纤维混合物还包括强化所有纤维的氟聚物。以上对这种类型聚合物的定义仍适用于这种情况，因此，这里不再重述。

这种氟聚物，或粘结剂，尤其是以含有30-80(w)％的干聚合物的水分散形式存在时，其颗粒尺寸在0.1-5μm之间，最好在0.1-1μm之间。

根据本发明的具体实施例，氟聚物是聚四氟乙烯。

进而应注意到，获得纤维板的混合物可包括其它添加剂，像成孔剂或增稠剂和表面活性剂。

就成孔剂而论，任何化合物都是适宜的，只要它们能通过例如浸渍或热分解被去除就可以。然而，最好利用硅基衍生物。这些化合物尤其有利。因为它们实际上不分解导电的微孔材料，而且，当以乳状液形式使用聚合物时，与粘结了聚合物的纤维形成网络。

根据本发明，“硅基衍生物”是指沉淀氧化硅和燃烧或焦化氧化硅，它们的BET比表面积为100-300m²/g和/或用Coulter^R计量器估算，颗粒大小为1-50μm，最好为1-15μm。

作为表面活性剂，最好使用非离子型化合物，像羟乙基化的醇或含有官能基团的氟碳化合物，这种化合物一般具有含6-20个碳原子的碳链。最好使用选自羟乙基化烷基酚的羟乙基化醇，像八羟基醇。

增稠剂是指能够增加纤维混合物粘度的和具有固水特性的化合物，一般使用天然的或合成的多糖化物。特别提出的可以是由生物聚合物制得的，这种生物聚合物可在微生物作用下使碳水化合物发酵而获得，像黄原胶或呈现类似特性的任何其它多糖化物。

正如早期已指出的，导电材料要沉积在多孔支撑体上，布类或具有筛眼，孔眼或孔隙率在20μm-5mm之间的网格，都可适用。这些多孔支撑体可具有一个或多个平面或圆形面，一般称为“套筒”，具有开放面。

本发明方法中所用的阴极(即是相当于多孔支撑体和纤维板构件)具有很大的比表面积，目的是需要获得好的效果(电极横截面的数量级为20-50m²/m³的电极工作体积)，而具有相当小的容积。这在工业应用中肯定是有利的。

也构成本发明技术主题的一种特殊阴极是在本发明方法中的应用。

这种阴极包括由碳纤维，基于纤维素纤维的化合物和像阳离子淀粉一类的阳离子聚合物的混合物制成的纤维板。

本发明的阴极同样可包括由碳纤维和基于预先用阳离子聚合物，如阳离子淀粉处理的纤维素纤维的化合物的混合物制成的纤维板。

而且，纤维混合物最好含有像氧化硅一类的成孔剂及表面活性剂。

根据本发明的最佳变换形式，沉积在导电多孔支撑体上的纤维板可与微孔隔膜结合使用。

根据该变换形式的第一种实施方案，根据如下所描述的制备方法，将隔膜沉积在纤维板上。

这种隔膜一般由纤维板组成，而该纤维板包括有机和无机纤维混合物，这些纤维由氟聚物粘结。

可提出的有机纤维是聚乙烯、聚丙烯或氟聚物纤维，以及纤维素基纤维。

可使用的无机纤维是碳、石墨、陶瓷、钛酸盐和低价氧化钛的纤维。

关于以上所提纤维早期都已提出过，而适用于制备纤维板的各种添加剂，就隔膜而论，仍然有效。此处不再重述。

结合使用的隔膜包括有机纤维和无机纤维混合物，该无机纤维最好选自碳、石墨和钛酸盐纤维。

根据该变换形式的第二种实施方案，是隔膜不沉积在纤维板上，而是单独设置的，以便将阳极室和阴极室隔开。

这种隔膜从市场上可购得，是以陶瓷型或聚四氟乙烯型纤维为基质的。

根据本发明的第二种变换形式，阴极(包括沉积在导电支撑体上的纤维板)可与薄膜结合使用。

可提出的适于本发明方法的薄膜实例是Na fian型的全氟磺酸薄膜(由Du Pont公司出售)，或含有羧基官能团的全氟薄膜(Fx-50或890系列，由Asahi Glass公司出售)。此外，也可以使用在一个面上含有磺酸基团，而在另一面上含有羧基基团的二层薄膜。

现在将描述所用阴极的制备方法。

本发明的阴极可通过湿法过程，在预定的真空状态下，通过多孔支撑体沉积。一种含有纤维板构成元素的悬浮液而制得。

更具体地说，阴极的制备方法，包括如下步骤；

(a)制备一种包括纤维选自氟聚物的粘结剂，成孔剂，如果需要的话，还可包括添加剂的混合物的液体悬浮液，其中纤维至少包括一部分导电纤维；

(b)在预定真空下，通过过滤，将所说的悬浮液沉积在多孔支撑体上；

(c)取出所获得的板，最好进行干燥；

(d)在高于或等于粘结剂熔融或软化温度的温度下，将制成的构件进行烧结；

(e)在使用阴极之前或使用期间通过处理去除成孔剂。

正如以上所述，该方法的第一步包括制备含有纤维板构成元素的悬浮液。

根据本发明的具体实施方案，悬浮液包括一种由20-80干重量份，最好20-40重量份导电纤维和20-100干重量份有机非导电纤维形成的混合物。

也可使用0-50干重量份的阳离子聚合物，像阳离子淀粉。

此外，悬浮液也可含有10-100干重量份的无机非导电纤维。最好悬浮液含有20-60干重量份的非导电无机纤维。

非导电无机纤维最好选自钛酸盐纤维。

粘结纤维的氟聚物含量一般为10-60干重量份。

本发明方法中所用的悬浮液通常含有30-200干重量份的至少一种成孔剂。根据特殊方法，成孔剂的含量为30-100干重量份。

增稠剂的含量一般在0-30干重量份之间，最好是0-10干重量份。

最后，大多数情况下，悬浮液含有不大于10干重量份的至少一种表面活性剂，最好含量为0.5-5干重量份。

根据阴极的制备方法，纤维板是在预定真空状态下，使所述悬浮液通过多孔支承体进行过滤形成的。

这种多孔支承体可以导电，或不导电，如果第二种情况是适用的话，那么，在烧结步骤(d)之前，使该板与非导电多孔支撑体分离，在整个烧结之前，再施加到导电多孔支撑体上。

根据最佳的变换形式，在步骤(a)获得的悬浮液的真空过滤可直接通过导电多孔支撑体完成。

利用在预定真空状态下过滤的办法，将板沉积在多孔支撑体上。真空的形成可按本身已知的方法进行，也可连续或分步进行，最终部分真空达到1.5×10³～4×10⁴Pa。

一旦沉积成板，在真空中保持一会儿取出，然后，在空气中，于环境温度到150℃之间的温度下进行干燥。

通过将温度加热到高于或等于氟聚物的熔融温度下烧结该板。在烧结时，形成纤维板的混合物中的部分组分一般受热而降解。

接着，利用碱金属氢氧化物水溶液，完成去除成孔剂的步骤。

应当注意到，成孔剂的去除并不仅是在使用导电微孔材料之前进行，而且也可以就地进行，也就是说，在阴极应用的最初时刻进行。然而，要给定一个目标，为了该目标，而使用阴极时，最好要避免污染欲被净化的溶液，该溶液在本步骤中由溶解的成孔剂得以净化。

在本发明方法中使用阴极的情况下，包括一个组合隔膜，在某种意义上讲，就是将隔膜沉积在纤维板上，按如下步骤完成：

(a)制备含水悬浮液，它包括至少一部分是由导电纤维构成的纤维，选自氟聚物的粘结剂、成孔剂，如果需用的话和添加剂的混合物；

(b)通过在预定真空下过滤，使所说的悬浮液沉积在多孔支撑体上。

(c)取出这样获得的板，并进行干燥；

(d)在高于或等于粘结剂的熔融或软化温度的温度下烧结所说的板；

(e)任选地去除成孔剂；

(f)将包括如下混合物的含水悬浮液在获得的板上过滤，该混合物包括有机和无机纤维、粘结剂、成孔剂，必要时的添加剂；

(g)取出这样形成的构件并进行干燥；

(h)在高于或等于粘结剂的熔融或软化温度的温度下烧结该构件；

(i)在使用阴极之前或使用阴极之时，通过处理以去除成孔剂。

关于步骤(a)～(e)，以上所说的仍然有效，此处不再重述。

步骤(f)中制备的分散相包括有机和无机纤维的混合物。

使用钛酸盐纤维、碳或石墨纤维或它们的混合纤维作无机纤维。在某种情况下，碳或石墨纤维的用量至少为隔膜重量的2％。碳或石墨纤维的用量最好不要大于隔膜重量的10％。根据一个最好的实施方案，使用聚四氟乙烯纤维作有机纤维。

按照具体的实施方案，分散相包括无机和有机纤维的混合物，其含量在30-80(wt)％。在这种混合物中，无机纤维的份额为纤维混合物重量的1-80％。

此外，步骤(f)中的分散相包括粘结剂，其量可在3-35(wt)％之间变化。

分散相包括成孔剂，其量最好为5～40(wt)％。

最后，分散相可含有添加剂，像表面活性剂和增稠剂，其份额一般为0-5(wt)％。

应当注意到，在步骤(d)中描述的烧结步骤并不是必须的，只要两板中每一个的组合物的形成粘结剂的部分是一样的，或者，具有同一量级的熔融温度就行。事实上，在这种情况下，两板组合物的烧结可在隔膜沉积之后进行较为有利。

根据本发明方法，欲净化的溶液具有高于14的pH值。根据本发明的方法，特别适合于碱金属氢氧化物溶液的净化。

在这种情况下，欲处理的溶液最好通过电解相应碱金属卤化物的溶液来获得。尤其是，本发明有利于隔膜电池进行电解产生的溶液的净化。

应当注意到，净化其它制备方法产生的碱金属氢氧化物溶液并不偏离本发明的范围，这是因为由于金属存在而产生的问题极为相似。

根据本发明的最佳方法，欲处理的溶液是氢氧化钠。

在欲净化氢氧化物溶液中经常存在的金属是铁、镍、铝、铬、钒、砷、硒、铅、镉、锰和铜。当然，所列的金属并不完全。

作为一般原则，欲处理溶液中的金属含量不大于几百毫克/每公斤溶液。

根据本发明的方法，可用于净化那些碱金属氢氧化物含量为30-50(wt)％的溶液。当然也不排除含量超出这些范围的溶液。

在特殊情况下，正如以上所述，利用电解来获得碱金属氢氧化物溶液，在实施净化处理之前，最好对该溶液进行予处理。

因此，将由碱金属氢氧化物的混合物和原始的卤化物混合物所组成的离开电解池的溶液进行浓缩，并从溶液中分离出沉淀的卤化物盐。这种处理可根据本技术领域技术人员公知的方法进行，例如，利用蒸发器。根据变换形式，一旦完成浓缩，就要对该溶液进行脱盐，主要是通过与氨水反应。

接下来，将欲处理溶液输送到含有以上描述的阴极和阳极的电解池内。阳极通常用镍、氧化镍或不锈钢制成。

将阴极置于阳极的上游一侧或下游一侧是等效的。在上游一侧，在电解池中应用的两个系统特别适用于套筒池或箱体池。关于箱体型的电解池，阴极为平板状。

如果阴极与隔膜结合使用，不能在阴极板上沉积阴极而获得隔膜时，根据本发明的变换形式可使用商业出售的隔膜，例如，像陶瓷纤维基或聚四氟乙烯基隔膜，在这些情况下，隔膜要设置在电解池的下游或阳极的上游。

欲净化溶液的流速可在很宽的范围内变化，主要取决于欲净化溶液的量和电解池处理欲净化溶液的能力。

应用的电流一般低于2000A/m²。

净化循环时间在500-1000小时较为合适。

本发明方法中所用阴极可采用任何已知的方法进行再生。事实上。这种再生是必需的，因为处理时，污染金属会沉积在阴极上，这将引起阴极渗透率的变化。因此，当获得相同流速需要的压力变得很高时，一般需要对阴极进行再生，使它能重新使用。

可利用电化学来完成这种再生。因此，利用返转电极的极性，或降低阴极的电压，以产生污染金属的再溶解。同样可以使用化学方法，也就是说，使用盐酸、硫酸或硝酸一类的酸，也可用像氢氧化钠一类的碱。

因此，欲净化溶液所含金属杂质的量要低于1mg/kg，也可以低到0.01mg/kg。尤其是在碱金属氢氧化物溶液的情况下，所获得的溶液非常适合于后来的利用，像次氯酸钠的制备，在这种情况下，铁的颜色是不需要的。同样，所获得的溶液可应用于食品应用中，如制备磷酸盐。

然而，在阅读了如下本发明的非限定实例后，会更加明白本发明的其它优点和特征。

实施例

下文中，电解池具有如下特征：

-阳极：可膨胀的镍，

-阴极的多孔支撑体：由2mm的丝和2mm网眼构成的不锈钢体，

-根据压滤器的型式组装电解池，

-阴极活性表面的截面10cm²。

实施例1

1)阴极的制备

利用如下化合物搅拌制备悬浮液：

-脱除矿物质的水，计量该水的量，以便获得大约4升的悬浮液，固体含量约为4.8(wt)％，

-以氯化钠和PTFE纤维的混合物(50/50重量计)的形式加入30gPTFE纤维。

这种浸渍了氯化钠的PTFE纤维是予先通过将1升水在搅拌下与约100g含有约50％ PTFE纤维和50％ NaCl的混合物进行混合而获得，

-70g碳纤维(平均长度1.5mm，直径约10μm)，

-乳状液形式的15g PTFE固体含量约为65(wt)％，

-100g沉淀氧化硅(Rhone-Poulenc Tixosil^R，BET表面250m²/g)，

-9g黄原胶。

利用过滤，将获得的混合物沉积在10cm²的多孔支撑体上，该支撑体是一种编织卷制的铁网，其网眼为2mm，丝直径2mm。

在如下预定真空状态下进行过滤：

-1000Pa/分，持续10分钟，

-5000Pa/分，最终真空达到25000Pa。

然后将整体在100℃下干燥12小时，沉积重量为0.45kg/m²。

按照如下方法制备第二种悬浮液：

-加入100g以200g纤维和氯化钠混合物(50/50重量计)的形式存在的PTFE纤维，按以上描述进行处理，

-20g钛酸钾纤维(直径为0.2-0.5μm，长度为10-20μm)，

-20g乳状液形式的PTFE固体含量约为65(wt)％，

-30g沉淀氧化硅(Rhone-Poulenc Tixosil^R，BET表面积：250m²/g)，

-3.6g Triton(Rohm和Haas)，

-5g碳纤维(长度：1.5mm，直径10μm)。

将这种悬浮液搅拌30分钟，然后，净置48小时后，再次搅拌。在上述获得的1dm²的预干燥阴极板上过滤。

在5000Pa/分最后达到80000Pa的预定真空下进行过滤。

这样获得的复合物在100℃下干燥12小时，再在350℃下，用熔融的氟聚物强化7分钟。

第二种板的沉积重量为1.5kg/m²。

2)苛性碱净化/阴极再生的循环

被处理流体是，用氨水处理脱除盐的浓度为50％的苛性碱。净化处理温度为50℃。

在通过部分1)获得的阴极进行渗滤之前，将待处理溶液输入到电解池的阳极室内。

在这种情况下，排列形式是这样的，即，阳极位于阴极的上游一侧。

当水压头变得很高，以致于影响到正常的处理流速时，电极必需再生。

再生并不需要完全，根据沉积金属类型的溶解情况而定。通过在80℃下，约24小时，流速在150l/hm²到再生结束为1000l/hm²之间的条件下，渗滤50％的苛性碱，以此完成再生。

在这一步结束时，再生的阴极可重新使用。

结果同时列于如下表内。其中：

-时间(小时)表示净化循环的周期，

-电流(mA)查当于为保持净化处理(排出金属量)效果所应用的电流，

-电压(V)相当于电极处的测量电压，

-水压头以50％苛性碱的cm表示，

-铁和镍含量以mg/kg溶液表示。

                                表

时间	电流	电压	负载	流速	铁含量		镍含量
									进	出	进	出
					0	300	2.2	18						11	11	0.6
70	300	2.1	17	280					11	0.4	0.6	＜0.05
					200	300	2.0	31					340	11	0.3	0.6	＜0.05
600	500	2.2	46	170					11	0.3	0.6	＜0.05

发现在净化循环结束时，为了保持效率，必须增加电流，这是因为沉积在电极上的金属量增加了。

                           再生后的循环2

时间	电流	电压	负载	流速	铁含量		镍含量
									进	出	进	出
					0	300	2.0	33						12		0.6
100	300	2.0	35	200					12	0.7	0.6	＜0.05
					200	300	2.0	47					200	12	0.7	0.6	＜0.05
300	300	1.9	47	190					12	0.7	0.6	＜0.05
					500	500	2.1	54					170	12	0.7	0.6	＜0.05

                             再生后的循环3

时间	电流	电压	负载	流速	铁含量		镍含量
									进	出	进	出
					0	300	1.9	33						12		0.6
100	300	2.0	35	155					12	0.5	0.6	＜0.05
					150	300	2.0	46					190	12	0.5	0.6	＜0.05
200	300	2.0	46	170					12	0.45	0.6	＜0.05
					260	330	2.0	46					150	12	0.54	0.6	＜0.05
300	330	2.0	56	150					12	0.6	0.6	＜0.05

发现电极可以再生，并能恢复它的净化能力。

实例2

1)阴极件的制备

除了第一第二悬浮液具有如下组成外，整个工艺过程与上述实例相同：

-30g PTFE纤维，予处理如实例1所示，

-70g碳纤维，

-15g胶乳形式的PTFE，

-50g沉淀氧化硅，

-9g黄原胶，

第二种悬浮液具有如下组成：

-100g PTFE纤维，予处理如实例1所示，

-5g碳纤维，

-20g胶乳形式的PTFE，

-30g沉淀氧化硅，

-3.6g Tritonx100。

2)苛性碱的净化

待处理流体是予先脱除盐的浓度为50％的苛性碱，如实例1所示。

在50℃下，进行处理。

所获结果一并列于下表：

时间	电流	电压	负载	流速	铁含量		镍含量
									进	出	进	出
					0	150	2.4	20					-	11	11	0.6
150	200	2.6	20	195					11	1	0.6	＜0.05
					200	300	2.9	20					185	11	0.5	0.6	＜0.05
500	300	2.8	33	210					11	0.3	0.6	＜0.05
					700	300	2.8	34					220	11	0.5	0.6	＜0.05
850	300	2.8	56	200					11	0.5	0.6	＜0.05
					1000	300	2.8	56					200	11	0.5	0.6	＜0.05

Claims (10)

1.一种为去除金属杂质，净化pH值高于14溶液的方法，其特征在于将溶液在电解池内处理。其中，阴极包括一个由纤维混合物制得的纤维板，该混合物至少含有一部分导电纤维和选自氟聚物粘结剂的混合物，所说的纤维板沉积在一个导电多孔支撑体上。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于溶液是碱金属氢氧化物溶液。

3.根据上述权利要求任一项的方法，其特征在于阴极可通过如下步骤获得：

(a)制备含有纤维选自氟聚物的粘结剂、成孔剂，和如需要的添加剂，混合物的液体悬浮液，该纤维至少含有部分的导电纤维；

(b)在预定真空状态下过滤，使所说悬浮液沉积在多孔支撑体上；

(c)取出制成的板，并进行干燥；

(d)在高于或等于粘结剂的熔融或软化温度的温度下，烧结获得的构件；

(e)在阴极使用前或使用时，通过处理去除成孔剂。

4.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于阴极可以与隔膜结合使用。

5.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于阴极可通过如下步骤制得：

(a)制备含有至少一部分为导电纤维的纤维、选自氟聚物的粘结剂，成孔剂和添加剂的混合物的液体悬浮液。

(b)在预定真空状态下过滤，将所说悬浮液沉积在多孔支撑体上，

(c)取出制成的板，并进行干燥；

(d)在高于或等于粘结剂的熔融或软化温度的温度下，烧结获得的构件；

(e)去除成孔剂；

(f)在这样形成的板上沉积水分散相，该水分散相含有有机和无机纤维、氟聚物粘结剂，成孔剂和必要时的添加剂的混合物。

(g)将形成的构件干燥，并取出，

(h)在高于或等于粘结剂的熔融或软化温度的温度下，烧结该构件；

(i)在阴极使用之前或使用时，通过处理去除成孔剂。

6.根据权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于阴极与薄膜结合使用。

7.一种含有纤维板的阴极，该纤维板是由碳纤维、基于纤维素纤维的化合物，和像阳离子淀粉一类的阳离子聚合物的混合物制成。

8.根据上述权利要求中的阴极，包括由碳纤维和基于用像阳离子淀粉一类的阳离子聚合物予处理纤维素纤维的混合物制得的纤维板。

9.根据权利要求7和8的阴极，其特征在于纤维混合物还含有成孔剂，如氧化硅，及表面活性剂。

10.根据权利要求7-9中任一项的阴极，其特征在于与隔膜或薄膜结合使用。