CN1259174A - 从鎓盐合成氢氧化鎓 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种从相应的鎓盐制备和精制氢氧化鎓的方法,包括提供一个有一个阴极,一个阳极,一个隔板和一个双极性膜的电化学池,该双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面,其中隔板位于阴极和双极性膜之间,而双极性膜位于隔板和阳极之间,从而在隔板和双极性膜之间限定一个进料室,在隔板和阴极之间限定一个回收室,以及在双极性膜和阳极之间限定一个水隔室,将一种含有鎓盐和待精制的氢氧化鎓中至少一种的溶液加到进料隔室中;将一种液体电解质加到其它隔室中;使电流通过电化学池,在回收室中产生氢氧化鎓;并从回收室回收氢氧化鎓。

Description

从鎓盐合成氢氧化鎓
发明领域
本发明涉及一种制备和精制氢氧化鎓的方法。更具体地说，本发明涉及在一个不包括一个阴离子选择膜的电化学池中，从含有各自鎓盐的溶液制备和精制氢氧化鎓，例如氢氧化季铵，氢氧化季鏻，和氢氧化叔锍的方法。
发明背景
氢氧化季铵，如氢氧化四甲铵(TMAH)和氢氧化四乙铵(TEAH)是已被人们了解多年的强有机碱。已经发现这类氢氧化季铵有许多用途，包括在有机溶剂中作为酸的一种滴定剂和在极谱分析中作为一种支持电解质。氢氧化季铵的水溶液，尤其是TMAH溶液在印刷线路板和微电子芯片制造中已被广泛地用作为一种光刻胶的显影剂。氢氧化季铵在电子学领域中的应用要求在通常的后烘干周期以后没有残渣。在电子学应用中要求氢氧化季铵的水溶液应该事实上不含如钠和钾这类金属离子，以及如氯化物，溴化物，碘化物等这类卤化物。特别是近年来有着对高纯度氢氧化季铵的日益增长的需求。
已经用各种技术生产了诸如TMAH和TEAH的氢氧化季铵。通常是在一个装有一个或多个阳离子交换膜的电化学池中电解一种季铵化合物的盐来制造氢氧化季铵。在这些制备中使用的季铵盐包括卤代盐，羧酸盐，碳酸盐和硫酸盐。
电化学池利用电流作为使离子在溶液中运动的一种手段。介绍通过电解一种季铵化合物的盐制备氢氧化季铵的居先技术专利有美国专利4,578,161(Buonomo等)，4,394,226(Wade等)，3,523,068(Eisenhauer等)，和3,402,115(Campbell等)。电渗析过程在本领域中为人们所熟知，一般是通过包括许多平板隔膜的叠层排列方式实现的。一个叠层包括位于任一端的电极(阳极和阴极)，以及一系列隔膜和中空的垫片，形成许多被隔膜分隔开的隔室。通常将一种分离溶液供给到装有电极的隔室中，并可在紧靠装有电极的隔室处设置特殊的隔膜，以避免工艺物流和电极物流混合。电极隔室之间的叠层包括一个有不同隔膜的重复单元序列的组件，在相邻隔膜间为溶液隔室。将这种重复单元称为一个单元池。将每个单元池排列起来，在它们之间提供许多平行流路或通道。一般是通过作为垫片的一部分而形成的内集管，或以一种内外集管的组合方式将溶液供至各隔室。叠层可包括多于一种类型的单元池，物流可以从一个叠层进料到另一个叠层，以使过程效率得到优化。
人们知道通过电渗析来处理盐的含水物流可以从盐生成酸和/或碱。将盐的含水物流进料到一个包括一个电渗析叠层和一种用电渗析方法分裂水的设施的电渗析水分裂设备中。双极性膜是一种有用的将水分裂成H+和OH-的设备。双极性膜由离子交换材料的一个阴离子选择层和一个阳离子选择层构成。为使隔膜起到水分裂器的作用，必须将涂层排列成使每个隔膜的阴离子层比其阳离子层更靠近阳极。通过这样排列的隔膜的电流将促使水分裂，而在隔膜的阳极侧产生羟离子，并在其阴极侧产生相同数目的氢离子。被解离的盐的阳离子通过阳离子选择膜，移向阴极，而被离解的盐的阴离子则通过阴离子选择膜，移向阳极。
在例如美国专利4,391,680中公开了在一个二隔室池中电渗析使水分裂的方法，它涉及由氯化钠水溶液发生强酸化的氯化钠和氢氧化钠水溶液。在例如美国专利4,740,281中公开了由交替排列的双极性、阴离子和阳离子交换膜构成的三隔室电渗析水分裂器。
美国专利5,397,445介绍了各种为了从中性盐生产一种酸和/或一种碱金属氢氧化物而利用双极性、阴离子和阳离子膜的电渗析构型。美国专利5,198,086也介绍了用电渗析方法将一种强碱和一种弱酸的盐转变成一种纯度得到改善的碱各种构型。
发明概述
在一种实施方案中，本发明涉及一种从相应的鎓盐制备和精制氢氧化鎓的方法，包括提供一个有一个阴极、一个阳极、一个隔板和一个双极性膜的电化学池，该双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面，其中隔板位于阴极和双极性膜之间，而双极性膜位于隔板和阳极之间，从而在隔板和双极性膜之间限定一个进料室，在隔板和阴极之间限定一个回收室，以及在双极性膜和阳极之间限定一个水隔室；将一种含有鎓盐和待精制的氢氧化鎓的至少一种的溶液加到进料室中；将一种液体电解质加到其它隔室中；使电流通过电化学池，在回收室中产生氢氧化鎓；和从回收室回收氢氧化鎓。
在另一种实施方案中，本发明涉及一种从相应的鎓盐制备一种氢氧化鎓的方法，包括提供一个有一个阴极、一个阳极、一个阳离子选择膜和一个双极性膜的电化学池，该双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面，其中阳离子选择膜位于阴极和双极性膜之间，而双极性膜位于阳离子选择膜和阳极之间，从而在阳离子选择膜和双极性膜之间限定一个进料室，在阳离子选择膜和阴极之间限定一个回收室，以及在双极性膜和阳极之间限定一个水隔室；将一种含有鎓盐的溶液加到进料隔室中；将一种液体电解质加到其它隔室中；使电流通过电化学池，在回收室中产生氢氧化鎓；和从回收室回收氢氧化鎓。
在又一种实施方案中，本发明涉及一种精制氢氧化鎓溶液的方法，包括提供一个有一个阴极、一个阳极、一个阳离子选择膜和一个双极性膜的电化学池，该双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面，其中阳离子选择膜位于阴极和双极性膜之间，而双极性膜位于阳离子选择膜和阳极之间，从而在阳离子选择膜和双极性膜之间限定一个进料室，在阳离子选择膜和阴极之间限定一个回收室，以及在双极性膜和阳极之间限定一个水隔室；将氢氧化鎓溶液加到进料室中；将一种液体电解质加到其它隔室中；使电流通过电化学池，在回收室中再生出氢氧化鎓；和从回收室回收精制过的氢氧化鎓溶液。
在许多其它的实施方案中，本发明的方法还包括使用一个额外的电化学池，一个扩散渗析池，一个离子交换系统或一个蒸馏设备。通过本发明可以以低成本和高效率获得极纯净和/或浓缩的氢氧化鎓溶液。
附图简述
图1是一个可用于按照本发明制备和/或精制氢氧化鎓的有一个单元池的三隔室电化学池的示意图。
图2是一个按照本发明的有一个单元池的四隔室电解池的示意图。
图3是一个按照本发明的有一组共两个图1的单元池的电渗析池的示意图。
图4是一个有一组共两个按双极性配置的图1的单元池的电解池的示意图。
图5是一个有一组共两个按单极性配置的图1的单元池的电解池的示意图。
图6是一个按照本发明的七隔室电渗析池的示意图。
图7是一个按照本发明的三隔室辅助电化学池的示意图。
图8是一个有一组共两个按单极性配置的图7的单元池的辅助电解池的示意图。
图9是另一种按照本发明的三隔室辅助电化学池的示意图。
图10是一个按照本发明的有一组共两个图9的单元池的辅助电渗析池的示意图。
图11是一个按照本发明的五隔室辅助电化学池的示意图。
图12是一个按照本发明的二隔室辅助扩散渗析池的示意图。
优选实施方案的叙述
按照本发明的方法制备和/或精制的氢氧化鎓是从相应的鎓盐得到的。通常可以用下式来表示鎓盐的特征：
                           A+X-其中A+是一个鎓阳离子，而X-是一种酸的阴离子，例如一个卤离子，一个硫酸根、硫酸氢根或烷基硫酸根离子，一个羧酸根离子，一个硝酸根离子，一个碳酸根、碳酸氢根或烷基碳酸根离子，一个磷酸根，磷酸氢根或磷酸二氢根离子等。优选的是卤离子，硫酸根，甲酸根和碳酸根离子，而最优先选用的是卤离子。卤离子包括氯、溴和碘离子。烷基硫酸根离子的例子是甲基硫酸根(CH3SO4 -)，而羧酸阴离子的例子是甲酸根、乙酸根和草酸根离子。当X是一个羟基时，该式代表一种氢氧化鎓。
在本发明的一种优选的实施方案中，鎓盐是由上式来表征的，其中A+是一个季铵，季鏻，或叔锍阳离子。
季铵和季鏻盐可以由下式来表征：
Figure A9880572600121
其中A是一个氮或磷原子，X-是一个如上所述的酸的阴离子，y是一个与X的价数相等的数，而R1，R2，R3和R4各为有1到大约20个碳原子的烷基，有2到大约20个碳原子的羟烷基或烷氧基烷基，芳基，或羟基芳基，或者R1和R2可以与A一起构成一个杂环基，只要该杂环基包含一个C＝A基，R3是第二键。
烷基可以是直链或支链的，有1-20个碳原子的烷基的特例包括甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基，辛基，异辛基，壬基，癸基，异癸基，十二烷基，十三烷基，异十三烷基，十六烷基，和十八烷基。R1，R2，R3和R4也可以是羟烷基，例如羟乙基和羟丙基、羟丁基、羟戊基等的各种异构体。在一种优选的实施方案中，这些R基各自为有1-10个碳原子的烷基和有2-3个碳原子的羟烷基。烷氧基烷基的特例包括乙氧基乙基，丁氧基甲基，丁氧基丁基等。各种芳基和羟基芳基的例子包括苯基，苄基，以及苯环已被一个或多个羟基取代的相当基团。
式I所代表的可以按本发明的方法处理，以形成氢氧化季铵的卤化季铵的例子包括氯化四甲铵，溴化四甲铵，氯化四乙铵，溴化四乙铵，溴化四丙铵，溴化四丁铵，溴化四正辛铵，氯化三甲基羟乙基铵，氯化三甲基甲氧基乙基铵，氯化二甲基二羟乙基铵，氯化甲基三羟乙基铵，氯化苯基三甲基铵，氯化苯基三乙基胺，氯化苄基三甲基铵，氯化苄基三乙基铵，溴化二甲基吡咯烷鎓，溴化二甲基吡啶鎓，溴化二异丙基咪唑啉鎓，溴化N-烷基吡啶鎓等。也可以使用硫酸，硝酸，碳酸，烷基碳酸，酸式碳酸，磷酸，甲酸，乙酸和草酸的相应的季铵盐。
式I所代表的可以用在本发明的方法中形成氢氧化季鏻的卤化季鏻的例子包括溴化四甲鏻，溴化四乙鏻，溴化四丙鏻，溴化四丁鏻，溴化三甲基羟乙基鏻，溴化二甲基二羟乙基鏻，溴化甲基三羟乙基鏻，溴化苯基三甲基鏻，溴化苯基三乙基鏻和溴化苄基三甲基鏻。也可以将相应的氯化物，硫酸盐，硝酸盐，磷酸盐，碳酸盐，烷基碳酸盐，碳酸氢盐，甲酸盐，乙酸盐和草酸盐转变成相应的氢氧化物。
在另一种实施方案中，可被用于按照本发明形成氢氧化叔锍的叔锍盐可用下式代表：
Figure A9880572600131
其中X-是一种如上所述的酸的阴离子，y是一个和X的价数相等的数，而R1，R2和R3各为有1到大约20个碳原子的烷基，有2到大约20个碳原子的羟烷基或烷氧基烷基，芳基，或羟基芳基，或者R1和R2可以与S一起构成一个杂环基，只要该杂环基包含一个C＝S基，R3是第二键。
式II所代表的卤化物的例子包括氯化三甲锍，溴化三甲锍，溴化三乙锍，溴化三丙锍等。也可以将相应的氯化物，硫酸盐，硝酸盐，磷酸盐，碳酸盐，烷基碳酸盐，碳酸氢盐，甲酸盐，乙酸盐和草酸盐转变成相应的氢氧化物。
在一种优选的实施方案中，季铵盐由下式代表：其中R1，R2，R3和R4各自为有1-10个碳原子的烷基，有2到大约10个碳原子的羟烷基或烷氧基烷基，芳基或羟芳基，X是一种酸的阴离子，而y是一个和X的价数相等的数。
有1-10个碳原子的烷基的特例包括甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基，辛基，壬基和癸基。R1，R2，R3和R4也可以是羟烷基，例如羟乙基，和羟丙基，羟丁基，羟戊基等的各种异构体。烷氧基烷基的特例包括乙氧基乙基，丁氧基甲基，丁氧基丁基等。各种芳基和羟芳基的例子包括苯基，苄基，及苯环被一个或多个羟基取代的相当的基团。
阴离子X-的特例包括卤离子如氟离子、氯离子、溴离子和碘离子，硫酸根离子，硝酸根离子，甲酸根离子，乙酸根离子，草酸根离子，烷基碳酸根、碳酸根和碳酸氢根离子等。当盐是一种卤化物，碳酸盐和甲酸盐时，本发明的方法特别有用。
在一种优选的实施方案中，这些R基是有1-4个碳原子的烷基和有2-4个碳原子的羟烷基。最经常按本发明的方法处理的季铵盐是氯化四甲铵，氯化四乙铵，氯化四正丙铵或氯化四正丁铵。
按照本发明的方法，在至少一个电化学池中将如上所述的那些鎓盐转化成氢氧化鎓，和/或将氢氧化鎓加以精制。在某些实施方案，特别是自一种相应的鎓盐制备氢氧化鎓的实施方案中，使用至少两个电化学池或一个电化学池和一个扩散渗析池或一个电化学池和一个蒸馏设备或一个电化学池和一个离子交换系统。在包括两个池的实施方案中，第二电化学池或扩散渗析池是辅助池，而第一电化学池是主池。可以在一个电解池中通过电解，或在一个电渗析池中通过电渗析，或在一个扩散渗析池中利用扩散渗析技术进行转化或精制。
电化学池通常包括一个阳极、一个阴极、以及一个或多个按操作定位在阳极和阴极间组装起来的单元池。本文将介绍许多可用于本发明方法的有各种单元池和多个单元池的电解池和电渗析池。多单元池可以被在一个阳极和一个阴极之间的许多隔室所限定(参见例如图3和10)，或者被许多包括一个阳极和一个阴极的隔室所限定(参见例如图4，5和8)。包括一个阳极和一个阴极的多单元池可采取一种单极性配置(参见例如图5和8)，或一种双极性配置(参见例如图4)。对于可使用的单元池的数目没有特别限制。尽管如此，在一种实施方案中，按照本发明使用的电化学池包括1到大约25个单元池，最好是1到大约10个单元池。
单元池可包括三个或多个由阳极、阴极、一个或多个双极性膜，以及一个或多个隔板或隔离物限定的隔室，隔板或隔离物可以是(1)孔径或孔径分布得到控制，能允许某些离子通过的非离子微孔扩散膜，例如筛网，过滤器，隔膜等，或(2)离子型隔板或隔离物，例如阳离子选择膜，使用它们通常可以得到较高产率的较纯的氢氧化鎓，因而是优先选择的。下文中将更详细地介绍可以用在本发明所使用的电化学池中的各种隔板。在包括使用两个或多个电化学池的实施方案中，第二电化学池的离子型隔板或隔离物也可以是阴离子选择膜。
在一种优选的实施方案中，主电化学池不包括一个阴离子选择膜。从主电化学池中排除对阴离子选择膜的需要提供了一种与迄今所知的方法相比更有效、更简单和更便宜的方法。
在一种实施方案中，主电化学池的一个单元池有至少三个按照从阳极开始的顺序由一个双极性膜和一个隔板限定的隔室，该双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面。在主电化学池有至少三个隔室的实施方案中，三个隔室通常包括一个进料室、一个水隔室和一个回收室。主电化学室可任选地有至少一个清洗室和/或一个缓冲室。在某些实施方案中，一个电化学池可以有上述隔室每一种的两个或多个。在其它实施方案中，电化学池可以有以上列举的隔室的任一种的两个或多个。例如在一种实施方案中，一个电化学池可以有两个进料室、一个水隔室和两个回收室。
在某些实施方案中使用一个第二电化学池。第二电化学池有一个阳极、一个阴极、和至少三个隔室，这三个隔室通常包括至少一个进料-回收室、一个废液室、以及阳极液室和阴极液室的一个或多个。第二电化学池的隔室由阳极、阴极、一个或多个双极性膜和一个或多个包括阳离子选择膜和阴离子选择膜的隔板或隔离物所限定。在一种实施方案中，辅助电化学池不包括阳离子选择膜。
在其它实施方案中，除电化学池外还使用一个扩散渗析池。扩散渗析池通常包括至少两个隔室；即一个加料-回收室和一个渗透室。扩散渗析池的两个隔室被一个扩散渗析膜隔开。扩散渗析池的优点是不需要有电流通过扩散渗析池。
在另外一些实施方案中，除电化学池外还使用一个离子交换系统或一个蒸馏设备。离子交换系统最好包括一种弱或强阴离子交换树脂。
将一种溶液加到每个池的每个隔室中。该溶液可以是一种水溶液或一种有机溶液或它们的混合物。在一种优选的实施方案中，加到每个隔室中的溶液是一种水溶液。在使用水时，虽然也可以用自来水，但最好是用去离子水。有机溶液包括醇、二元醇和其它相对极性的有机液体。
加到进料室中的溶液包含一定浓度的待精制的氢氧化鎓和/或待转化的鎓盐。开始时加到进料室中的鎓阳离子的浓度在大约0.01-2M的范围中。在另一种实施方案中，加到进料室中的溶液的鎓阳离子浓度为大约0.1-1.5M。在有两个或多个进料室的电化学池中，加到每个进料室中的溶液的鎓盐和氢氧化鎓的浓度可以相同或不同。加到池中的溶液的鎓盐和/或氢氧化鎓的浓度为大约3-55wt％，通常在5-40wt％之间。正如术语所蕴涵的，进料室容纳着包含将被电化学池精制的氢氧化鎓和/或将被转化的鎓盐的溶液。
水隔室装有一种一定浓度的液体电解质的溶液。液体电解质包含一种离子化合物及含水液体和有机液体中的至少一种。装有一种液体电解质的水隔室的作用是保持导电率和能够用较低的操作池电压。离子化合物是一种在溶液中能完全或部分电离的化合物，例如一种电解质。离子化合物的例子包括盐、金属盐和酸，或任何当溶解在溶液中时能形成一个阴离子和一个阳离子的化合物。在一种优选的实施方案中，离子化合物与加到进料室中的鎓盐和/或氢氧化物相同。在另一种优选的实施方案中，离子化合物是一种例如硝酸、硫酸或磷酸的无机酸，而液体电解质是一种无机酸的稀溶液。在另一种实施方案中，离子化合物与加到进料室中的鎓盐和/或氢氧化鎓不同。水隔室中离子化合物的浓度在大约0.01-2M的范围中。在一种优选的实施方案中，该浓度为大约0.05-1.5M。而在最优先选用的实施方案中，该浓度为大约0.1-1M。在有两个或多个水隔室的电化学池中，加入每个水隔室的溶液中离子化合物的浓度可以相同或不同。
开始时在回收室中加入一种液体电解质的溶液，最好是与加到水隔室中相同的溶液。在电化学池通电后，可以从回收室回收或得到一定浓度的氢氧化鎓。当电流通过电化学池以后，回收室中氢氧化鎓的浓度通常高于开始时加到进料室中的氢氧化鎓的浓度。在一种实施方案中，回收室中氢氧化鎓的浓度高于大约1M。在另一种实施方案中，回收室中氢氧化鎓的浓度高于大约1.5M。在一种优选的实施方案中，回收室中氢氧化鎓的浓度高于大约2M。在有两个或多个回收室的电化学池中，从每个回收室回收的溶液中氢氧化鎓的浓度可以相同或不同。
最初在清洗室中加入一种液体电解质溶液，最好是与加到回收室中相同的溶液。当电流通过电化学池后，在使用一个清洗室的实施方案中鎓阳离子通过该清洗室。由于最不希望有的化合物不能通过清洗室，所以清洗室起到进一步精制氢氧化鎓的作用。
最初在缓冲室中加入一种液体电解质溶液，最好是与加到回收室中相同的溶液。当电流通过电化学池后，杂质有时会沾污回收室。因为有时杂质易于穿过双极性膜，所以缓冲室往往会吸引杂质。因此缓冲室起到进一步精制氢氧化鎓的作用。
在某些场合，可能会在进料室中聚集一个不希望有的数量的酸。由于水合氢离子可能从进料室迁移到回收室中，所以进料室中过量的酸会降低电流效率。在这种情况下，可以将溶液从进料室输送到一个辅助池中，例如一个第二电化学池或一个扩散渗析池中，或者输送到一个离子交换系统(离子交换技术是已知的)或一个蒸馏设备(蒸馏技术是已知的)中。在这些实施方案中，将包括最初加入鎓盐和/或氢氧化鎓溶液的进料室的电化学池称为主电化学池。辅助池、离子交换系统和蒸馏设备起到从最初被加入进料室的溶液中除去一些或全部的不希望有的酸的作用。
在除去所需数量的酸以后，可以回收包含鎓盐和已减少了数量的酸的溶液，并将其送回到主电化学池的进料池中。在鎓盐和/或氢氧化鎓溶液含有一种硫酸鎓，硝酸鎓或例如氯化鎓的卤化鎓的实施方案中，最好是利用辅助池除去可能生成的过量的酸。在鎓盐和/或氢氧化鎓溶液含有一种甲酸鎓的实施方案中，最好是利用蒸馏设备除去可能生成的过量的甲酸。在鎓盐和/或氢氧化鎓溶液含有一种碳酸鎓、碳酸氢鎓或烷基碳酸鎓的实施方案中，不需要用辅助电化学池或扩散渗析池从溶液中除去例如CO2的杂质。
在包括使用第二电化学池的实施方案中，加到进料-回收室中的溶液含有一定浓度的待转化的鎓盐，一般还含有一个不希望有的数量的酸。开始时加到进料-回收室中的鎓阳离子的浓度在大约0.01-2M的范围中。在另一种实施方案中，加入进料-回收室的溶液中鎓阳离子的浓度为大约0.1-1.5M。在有两个或多个进料-回收室的第二电化学池中，加入每个进料-回收室的溶液中的鎓盐浓度可以相同或不同。当电流通过第二电化学池以后，酸和/或不希望有的阴离子进到废液室中，因而提高了进料-回收室中溶液的pH值。然后将自进料-回收室回收的溶液送回到主电化学池的进料室中。
开始时将一种液体电解质溶液加到废液室中。当电流通过电化学池以后，从废液室可以回收或得到一定浓度的酸和/或杂质。杂质可被处置掉，而酸如果合适的话可被重新利用。在一种实施方案中，废液室中酸的浓度高于大约5M。在另一种实施方案中，废液室中酸的浓度高于大约3M。在一种优选的实施方案中，废液室中酸的浓度高于大约1M。在有两个或多个废液室的辅助电化学池中，从每个废液室回收的溶液中酸和/或杂质的浓度可以相同或不同。
开始时将一种液体电解质的溶液加到阳极液和阴极液室中，最好是与加到主电化学池的回收室中相同的溶液。装有一种液体电解质的阳极液和阴极液室起着保持导电率和能够用较低的操作池电压的作用。
在包括了使用一个扩散渗析池的实施方案中，加到加料-回收室的溶液含有一定浓度的待转化的鎓盐，一般还含有一个不希望有的数量的酸。开始时加到加料-回收室中的鎓阳离子的浓度在大约0.01-2M的范围中。在另一种实施方案中，加入加料-回收室的溶液中鎓阳离子的浓度为大约0.1-1.5M。
将一种最好是含有仅仅是去离水的水溶液，或一种最好是不含溶质的有机溶液加到扩散渗析池的渗透室中。可以循环加到渗透室中的溶液，以除去酸、杂质或其它化合物，从而保持浓度梯度，这种浓度梯度又会促进化合物通过扩散渗析膜。
由于浓度梯度的作用，酸和/或不希望有的阴离子进到渗透室，从而提高了加料-回收室内溶液的pH值。然后使从加料-回收室回收的溶液返回主电化学池的进料室。
在包括了使用一个离子交换系统或一个蒸馏设备的实施方案中，将含有一种鎓盐，而且一般还含有一个不希望有的数量的酸的溶液从电化学池的进料室输送，处理(通过离子交换系统或蒸馏)，并返回到含有一个降低数量的酸和/或其它杂质的进料室。
以下将参考附图介绍几种可在本发明中使用的电化学池的实施方案。虽然在附图中介绍了许多各种电化学池的实施方案，但是对于本领域的技术人员来说很明显的是许多未在附图中特别介绍的实施方案仍在本发明的范围内。
在图1中说明了一种电化学池的实施方案，图1是一个包括有一个阴极11，一个阳极12，以及一个按从阴极11开始的顺序有一个阳离子选择膜13和一个双极性膜14的单元池的电化学池10的示意图。双极性膜14有一个面向阳极的阴离子选择侧面(未示出)和一个面向阴极的阳离子选择侧面(未示出)。电化学池10有三个隔室；即，一个进料室16，一个回收室15和一个水隔室17。
在图1所示的电化学池的操作中，将一种含有一种液体电解质的溶液加到水隔室17和回收室15中。将一种含有一种氢氧化鎓和/或一种鎓盐的溶液进料到进料室16中。在阳极和阴极之间建立和保持一个电位，产生一个通过电化学池的电流，从而将鎓阳离子吸向阴极，并通过阳离子选择膜13进入回收室15。鎓阳离子与在阴极上生成的羟离子结合，产生所需的氢氧化鎓。诸如氯离子、甲酸根离子和碳酸根离子的杂质被吸向阳极，并因此留在进料室16中。精制过的氢氧化鎓在回收室15中形成并被回收。
在图2中说明了一种电化学池的实施方案，图2是一个包括有一个阴极21，一个阳极22，以及一个按从阴极21开始的顺序有一个第一阳离子选择膜23，一个第二阳离子选择膜24和一个双极性膜25的单元池的电化学池20的示意图。双极性膜25有一个面向阳极的阴离子选择侧面(未示出)和一个面向阴极的阳离子选择侧面(未示出)。电化学池20有四个隔室；即，一个进料室28，一个清洗室27，一个回收室26和一个水隔室29。
在图2所示的电化学池的操作中，将一种含有一种液体电解质的溶液加到水隔室29、清洗室27和回收室26中。将一种含有一种氢氧化鎓和/或一种鎓盐的溶液进料到进料室28中。在阳极和阴极间建立和保持一个电位，产生一个通过电化学池的电流，从而将鎓阳离子吸向阴极，并通过清洗室和阳离子选择膜24和23进入回收室26。鎓阳离子与在阴极上生成的羟离子结合，产生所需的氢氧化鎓。例如氯离子、甲酸根离子和碳酸根离子的杂质被吸向阳极，并因此留在进料室28中。经过精制的氢氧化鎓在回收室26中形成并被回收。
在图3中说明了一种电化学池的实施方案，图3是一个包括有一个阴极31、一个阳极32、以及一个按从阴极31开始的顺序有一个第一阳离子选择膜33、一个第一双极性膜34、一个第二阳离子选择膜35和一个第二双极性膜36的多单元池的电化学池30的示意图。双极性膜34和36有一个面向阳极的阴离子选择侧面(未示出)和一个面向阴极的阳离子选择侧面(未示出)。电化学池30有五个隔室；即，一个第一进料室38，一个第一回收室37，一个第二进料室40，一个第二回收室39和一个水隔室41。
在图3所示的电化学池的操作中，将一种含有一种液体电解质的溶液加到水隔室41及回收室37和39中。将一种含有一种氢氧化鎓和/或一种鎓盐的溶液进料到进料室38和40中。在阳极和阴极间建立和保持一个电位，产生一个通过电化学池的电流，从而将鎓阳离子吸向阴极，并通过第一或第二阳离子选择膜分别进入第一或第二回收室。鎓阳离子与在阴极或第一双极性膜34的阴离子侧面上形成的羟离子结合，产生所需的氢氧化鎓。例如氯离子、甲酸根离子和碳酸根离子的杂质被吸向阳极，并因此留在进料室38和40中。经过精制的氢氧化鎓在第一和第二回收室中形成并被回收。
在图4中说明了一种电化学池的实施方案，图4是一个包括有一个第一阴极51、一个第一阳极52、以及一个按从第一阴极51开始的顺序有一个第一阳离子选择膜53、一个第一双极性膜54、一个第二阳极55、一个第二阴极56、一个第二阳离子选择膜57和一个第二双极性膜58的多单元池的电化学池50的示意图。双极性膜54和58有一个面向阳极的阴离子选择侧面(未示出)和一个面向阴极的阳离子选择侧面(未示出)。电化学池50有六个隔室；即，一个第一进料室60，一个第一回收室59，一个第一水隔室61，一个第二进料室63，一个第二回收室62和一个第二水隔室64。
在图4所示的电化学池的操作中，将一种含有一种液体电解质的溶液加到水隔室61和64及回收室59和62中。将一种含有一种氢氧化鎓和/或一种鎓盐的溶液进料到进料室60和63中。在阳极和阴极间建立和保持一个电位，产生一个通过电化学池的电流，从而将鎓阳离子吸向各自的阴极，并通过第一或第二阳离子选择膜分别进入第一或第二回收室。鎓阳离子与在阴极上形成的羟离子结合，产生所需的氢氧化鎓。例如氯离子、甲酸根离子和碳酸根离子的杂质被吸向阳极，并因此留在进料室60和63中。精制过的氢氧化鎓在第一和第二回收室中形成并被回收。
在图5中说明了一种电化学池的实施方案，图5是一个包括有一个第一阴极71、一个第二阴极72、以及一个按从第一阴极71开始的顺序有一个第一阳离子选择膜73、一个第一双极性膜74、一个第一阳极75、一个第二阳极76，一个第二双极性膜77和一个第二阳离子选择膜78的多单元池的电化学池70的示意图。双极性膜74和77有一个面向阳极的阴离子选择侧面(未示出)和一个面向阴极的阳离子选择侧面(未示出)。电化学池70有六个隔室；即，一个第一进料室80，一个第一回收室79，一个第一水隔室81，一个第二进料室83，一个第二回收室84和一个第二水隔室82。
在图5所示的电化学池的操作中，将一种含有一种液体电解质的溶液加到水隔室81和82及回收室79和84中。将一种含有一种氢氧化鎓和/或一种鎓盐的溶液进料到进料室80和83中。在阳极和阴极间建立和保持一个电位，产生一个通过电化学池的电流，从而将鎓阳离子吸向各自的阴极，并通过第一或第二阳离子选择膜分别进入第一或第二回收室。鎓阳离子与在阴极上形成的羟离子结合，产生所需的氢氧化鎓。例如氯离子、甲酸根离子和碳酸根离子的杂质被吸向阳极，并因此留在进料室80和83中。精制过的氢氧化鎓在第一和第二回收室中形成并被回收。
在图6中说明了一种电化学池的实施方案，图6是一个包括有一个阴极91、一个阳极92、以及一个按从阴极91开始的顺序有一个第一阳离子选择膜93、一个第二阳离子选择膜94、一个第一双极性膜95、一个第二双极性膜96、一个第三阳离子选择膜97和一个第三双极性膜98的单元池的电化学池90的示意图。双极性膜95，96和98有一个面向阳极的阴离子选择侧面(未示出)和一个面向阴极的阳离子选择侧面(未示出)。电化学池90有七个隔室；即，一个第一进料室101，一个清洗室100，一个第一回收室99，一个缓冲室102，一个第二进料室104，一个水隔室105，和一个第二回收室103。
在图6所示的电化学池的操作中，将一种含有一种液体电解质的溶液加到水隔室、缓冲室、清洗室和回收室中。将一种含有一种氢氧化鎓和/或一种鎓盐的溶液进料到进料室101和104中。在阳极和阴极间建立和保持一个电位，产生一个通过电化学池的电流，从而将鎓阳离子吸向阴极，并通过各自的清洗室和/或各自的阳离子选择膜进入各自的回收室。鎓阳离子与在阴极或第二双极性膜上形成的羟离子结合，产生所需的氢氧化鎓。例如氯离子、甲酸根离子和碳酸根离子的杂质被吸向阳极，并因此留在进料室101和104中。精制过的氢氧化鎓在回收室99和103中形成并被回收。
在图7中说明了一种第二电化学池的实施方案，图7是一个包括有一个阴极111、一个阳极112、以及一个按从阴极111开始的顺序有一个阴离子选择膜113和一个阳离子选择膜114的单元池的电化学池110的示意图。电化学池110有三个隔室；即，一个进料-回收室115，一个废液室116和一个阳极液室117。
在图7所示的电化学池的操作中，将一种含有一种液体电解质的溶液加到废液室116和阳极液室117中。将溶液(包含一种鎓盐和一种不希望有的数量的酸)从图1-6的任何一种电化学池的进料室输送到进料-回收室115中。在阳极和阴极之间建立和保持一个电位，产生一个通过电化学池的电流，从而将包括不希望有的阴离子的各种阴离子吸向阳极112，并通过阴离子选择膜113进入废液室116。鎓阳离子可以与在阴极上形成的羟离子结合，产生所需的氢氧化鎓和/或留在进料-回收室中。然后将溶液从进料-回收室输送回最初从那里得到溶液的电化学池的进料室。
在图8中说明了一种第二电化学池的实施方案，图8是一个包括有一个第一阴极121、一个第二阴极122、以及一个按从第一阴极121开始的顺序有一个第一阴离子选择膜123、一个第一阳离子选择膜124、一个第一阳极125、一个第二阳极126、一个第二阳离子选择膜127和一个第二阴离子选择膜128的多单元池的多单元电化学池120的示意图。电化学池120有六个隔室；即，一个第一进料-回收室129，一个第一废液室130，一个第一阳极液室131，一个第二阳极液室132，一个第二废液室133和一个第二进料-回收室134。
在图8所示的电化学池的操作中，将一种含有一种液体电解质的溶液加到第一和第二废液室130和133及第一和第二阳极液室131和132中。将溶液(包含一种鎓盐和一种不希望有的数量的酸)从图1-6的任何一种电化学池的进料室输送到第一和第二进料-回收室129和134中。在阳极和阴极间建立和保持一个电位，产生一个通过电化学池的电流，从而将包括不希望有的阴离子的各种阴离子吸向第一和第二阳极125和126，并分别通过第一或第二阴离子选择膜123或128进入第一或第二废液室130或133。鎓阳离子可以与在阴极上形成的羟离子结合，产生所需的氢氧化鎓和/或留在进料-回收室中。然后将溶液从进料-回收室输送回最初从那里得到溶液的电化学池的进料室。
在图9中说明了一种第二电化学池的实施方案，图9是一个包括有一个阴极141、一个阳极142、以及一个按从阴极141开始的顺序有一个双极性膜143和一个阴离子选择膜144的单元池的电化学池140的示意图。双极性膜143有一个面向阳极的阴离子选择侧面(未示出)和一个面向阴极的阳离子选择侧面(未示出)。电化学池140有三个隔室；即，一个进料-回收室146，一个废液室147和一个阴极液室145。
在图9所示的电化学池的操作中，将一种含有一种液体电解质的溶液加到废液室147和阴极液室145中。将溶液(包含一种鎓盐和一种不希望有的数量的酸)从图1-6的任何一种电化学池的进料室输送到进料-回收室146中。在阳极和阴极之间建立和保持一个电位，产生一个通过电化学池的电流，从而将包括不希望有的阴离子的各种阴离子吸向阳极142，并通过阴离子选择膜144进入废液室147。鎓阳离子可以与在双极性膜的阴离子侧面上形成的羟离子结合，产生所需的氢氧化鎓和/或留在进料-回收室中。然后将溶液从进料-回收室输送回最初从那里得到溶液的电化学池的进料室。
在图10中说明了一种第二电化学池的实施方案，图10是一个包括有一个阴极151、一个阳极152、以及一个按从阴极151开始的顺序有一个第一双极性膜153、一个第一阴离子选择膜154、一个第二双极性膜155、和一个第二阴离子选择膜156的单元池的电化学池150的示意图。双极性膜153和155有一个面向阳极的阴离子选择侧面(未示出)和一个面向阴极的阳离子选择侧面(未示出)。电化学池150有五个隔室；即，一个第一进料-回收室158，一个第一废液室159，一个阴极液室157，一个第二进料-回收室160，和一个第二废液室161。
在图10所示的电化学池的操作中，将一种含有一种液体电解质的溶液加到废液室159和161及阴极液室157中。将溶液(包含一种鎓盐和一种不希望有的数量的酸)从图1-6的任何一种电化学池的进料室输送到进料-回收室158和160中。在阳极和阴极间建立和保持一个电位，产生一个通过电化学池的电流，从而将包括不希望有的阴离子的各种阴离子吸向阳极152，并通过第一或第二阴离子选择膜154或156进入第一或第二废液室159或161。鎓阳离子可以与在第一或第二双极性膜的阴离子侧面上形成的羟离子结合，产生所需的氢氧化鎓和/或留在第一或第二进料-回收室中。然后将溶液从第一和第二进料-回收室输送回最初从那里得到溶液的电化学池的进料室。
在图11中说明了一种第二电化学池的实施方案，图11是一个包括有一个阴极171、一个阳极172、以及一个按从阴极171开始的顺序有一个第一阴离子选择膜173、一个双极性膜174、一个第二阴离子选择膜175、和一个阳离子选择膜176的单元池的电化学池170的示意图。双极性膜174有一个面向阳极的阴离子选择侧面(未示出)和一个面向阴极的阳离子选择侧面(未示出)。电化学池170有五个隔室；即，一个第一进料-回收室177，一个第一废液室178，一个第二进料-回收室179，一个第二废液室180，和一个阳极液室181。
在图11所示的电化学池的操作中，将一种含有一种液体电解质的溶液加到废液室178和180及阳极液室181中。将溶液(包含一种鎓盐和一种不希望有的数量的酸)从图1-6的任何一种电化学池的进料室输送到进料-回收室177和179中。在阳极和阴极间建立和保持一个电位，产生一个通过电化学池的电流，从而将包括不希望有的阴离子的各种阴离子吸向阳极172，并通过第一或第二阴离子选择膜173或175进入第一或第二废液室178或180。鎓阳离子可以与在阴极或双极性膜的阴离子侧面上形成的羟离子结合，产生所需的氢氧化鎓和/或留在第一或第二进料-回收室中。然后将溶液从第一和第二进料-回收室输送回最初从那里得到溶液的电化学池的进料室。
在图12中说明了一种扩散渗析池的实施方案，图12是一个包括有一个池框191和一个扩散渗析膜192的扩散渗析池190的示意图。扩散渗析池190有两个隔室；即，一个加料-回收室193和一个渗透室194。
在图12所示的扩散渗析池的操作中，将水加到渗透室194中。将溶液(包含一种鎓盐和一种不希望有的数量的酸)从图1-6的任何一种电化学池的进料室输送到加料-回收室193中。氢离子和其它较小的不希望有的离子通过扩散渗析膜192迁移到渗透室194中。鎓阳离子留在加料-回收室193中。然后将溶液从加料-回收室输送回最初从那里得到溶液的电化学池的进料室。
采用图1-6所示电化学池的本发明方法的操作可以是间歇的，但通常是连续的，而且所有液体都可被连续地循环。在每种实施方案中，将一种鎓盐和/或氢氧化鎓的溶液加到每个单元池由一个双极性膜和一个阳离子选择膜所构成的隔室中。按另一种方式来表述，鎓盐和/或氢氧化鎓的溶液被加到每个单元池的双极性膜和阳离子选择膜之间的隔室中。加入电化学池的水溶液中鎓盐的浓度从大约3wt％到大约55wt％，而通常是在5-40wt％之间。
可以用各种材料作为电化学池的阳极。例如可以用金属，如被涂覆的钛电极，石墨，钽，锆，铪，或它们的合金来制造阳极。阳极通常有一层不可钝化的催化膜，它可能包含贵金属，如铂，铱，铑或它们的合金，或者一种包含一种贵金属，如铂，铱，钌，钯或铑的至少一种氧化物或混合氧化物的导电氧化物的混合物。
在本发明的方法中使用的电化学池的阴极由不锈钢，镍，钛，石墨或碳钢(铁)构成。
可以从范围广泛的微孔扩散膜，筛网，过滤材料，隔膜等中选择可被用于本发明的隔板或隔离物，它们有所需尺寸的孔，能允许鎓阳离子迁移向阴极。可以用各种材料来制造微孔隔板，包括塑料，如聚乙烯，聚丙烯和特氟隆，以及陶瓷等。可以从市场上买到的微孔隔离物的特例包括Celanese Celgard和Norton Zitex。在用本发明的方法制造较高分子量的氢氧化物，如氢氧化四正丁鏻和氢氧化四正丁铵时，微孔隔离物特别有用。
在本发明的电化学池和方法中使用的阳离子选择膜可以是任何一种在将鎓盐电解成氢氧化鎓的过程中已被使用的阳离子选择膜。阳离子交换膜最好由一种特别耐用的材料制成，例如以碳氟化合物系列为基础的膜，或由不太贵的聚苯乙烯或聚丙烯系列材料制成的膜。但是可在本发明中使用的阳离子选择膜最好包括有阳离子选择基团如全氟磺酸的氟化隔膜，以及全氟磺酸和/或全氟羧酸，全氟化碳聚合物膜，例如E.I.DuPont Nemours & Co以通用商标“Nafion”出售的隔膜，如DuPont的阳离子Nafion 902膜，Nafion 969膜和Nafion423膜。其它适它合的阳离子选择膜包括含有诸如磺酸基，羧酸基等的阳离子选择基的苯乙烯-二乙烯苯共聚物膜。Raipore阳离子R1010(自Pall RAI)，Tokuyama Soda的Neosepta CMH和NeoseptaCM1隔膜，以及Asahi Glass的Flemion FCC是特别有用的，特别是它们中的某些在与较高分子量的季盐一起使用时。在《化学工艺大全》，Kirk-Othmer，第3版，第15卷，pp.92-131，Wiley & Sons，New York，1985中标题为“膜工艺”的一章中介绍了阳离子选择膜的制备方法和结构。本文将这些页所公开的可在本发明的方法中使用的各种阳离子选择膜引为参考。
在某些实施方案中可以使用任何阴离子选择膜，包括在半咸水脱盐过程中使用的隔膜。隔膜对于电化学池中存在的特殊的阴离子(如卤离子)应有选择性。在《化学工艺大全》，Kirk-Othmer，第3版，第15卷，pp.92-131，Wiley & Sons，New York，1985中标题为“膜工艺”的一章中介绍了阴离子膜的制备方法和结构。本文将这些页所公开的可在本发明的方法中使用的各种阴离子膜引为参考。
在某些实施方案中可被使用，并可从市场上买到的阴离子选择膜为：American Machine and Foundry Company生产的，以用季铵基取代的氟化聚合物为基础的Amflon，系列310；Ritter-PfaulderCorp.，Permutit Division生产的，以从非均相聚氯乙烯得到的用季铵取代的聚合物为基础的Ionac MA 3148，MA 3236和MA 3475；由Tosoh Corp.制造的Tosflex IE-SF 34或IE-SA 48，它们是被设计成在碱性介质中稳定的一种隔膜；Tokuyama Soda Co.的NeoseptaAMH，Neosepta ACM，Neosepta AFN或Neosepta ACLE-SP；以及AsahiGlass的Selemion AMV和Selemion AAV。
本发明方法的优点之一是在某些实施方案中该方法导致HCl，而不是Cl2气的产生。在本发明的方法中使用的双极性膜阻止氯离子接近阳极，因此阻止了氯气的生成。在图2和6的实施方案中，由于鎓阳离子通过两层阳离子选择膜，使得所需的氢氧化物被其它阴离子如氯离子，甲酸根离子和碳酸根离子污染得较少，因此得到较高纯度的氢氧化鎓。
在电化学池中使用的双极性膜是包括三部分的复合膜：一个阳离子选择侧面或区域，一个阴离子选择侧面或区域，以及这两个区域之间的一个界面。当直流电通过一个阳离子选择侧面朝向或面向阴极的双极性膜时，在电场作用下发生在界面上因水的解离而产生的H+或OH-离子的迁移，使电荷的传导得以实现。在例如美国专利2,829,095，4,024,043(单膜双极性膜)和4,116,889(铸模双极性膜)中介绍了双极性膜。可在本发明方法中使用的双极性膜包括TokuyamaSoda的Neosepta Bipolar 1，WSI Bipolar，和Aqualytics Bipolar隔膜。
在扩散渗析池中使用的扩散渗析膜包括任何能阻止鎓阳离子通过，但允许不需要的物质，如酸化合物、杂质和其它污染物通过的隔膜。扩散渗析膜的特性因被加入扩散渗析池的溶液中所存在的不需要的物质而异。它的例子包括以上提到的任何阴离子选择膜，以及Neosepta AFN和AFX。
通过电化学池的电流通常是一个电压由给定电化学池的设计和性能特征决定的电流，它对于本领域的技术人员来说是显而易见的，并且/或者可通过常规试验加以确定。通常使用在大约10-500mA/cm2之间的电流密度，使用在大约50-200mA/cm2之间的电流密度则更好。对于某些特殊应用，可以使用更高或更低的电流密度。
在电化学过程中，通常需要将电化学池内的液体温度保持在大约10-70℃的范围中，更经常是在电化学过程中将温度保持在大约50℃。
以下实例说明了本发明的方法。除非另外指出，在以下的实例和说明书的其它地方，以及权利要求书中所有份数和百分数都是按重量计的，所有温度都是摄氏度，而压力则为常压或接近常压。实例1
根据图2组装一个主电化学池。该池有一个表面积100cm2的用涂覆有氧化钌的钛制成的阳极，一个表面积100cm2的用镍制成的阴极，一个可从Tokuyama Soda Co.买到的双极性膜，而阳离子选择膜与可从DuPont买到的Nafion 902是一样的。根据图7提供一个辅助电化学池。辅助电化学池有一个表面积81cm2的用涂覆有氧化钌的钛制成的阳极，一个表面积81cm2的用不锈钢制成的阴极，一个可从Tokuyama Soda Co.买到的Neosepta ACM阴离子选择膜和一个可从DuPont买到的Nafion 423阳离子选择膜。将1.1L的1.18M TMAH溶液加到主池的水隔室中。将8.5L的1.36M TMCl(氯化四甲铵)溶液加到主池的进料室中。将1.3L的1.677M TMAH溶液加到主池的清洗室中，同时将8L的2.22M TMAH溶液加到主池的回收室中。将13L的1.14M HCl溶液加到辅池的废液室中，同时将1.1M HNO3溶液加到辅池的阳极液室中。主池进料室的溶液被循环到辅池的进料-回收室中。将一个5A(50mA/cm2)的电压为11.75V的电流加到主池上，同时将一个7A(86.4mA/cm2)的电压为5.5V的电流加到辅池上。可以根据需要将去离子水加到各隔室中。大约43h后从主池的回收室得到10L的含氯化物小于5ppm的2.37M TMAH，同时从辅池的废液室回收得到14L的1.51M HCl。主池达到74.8％的电流效率，而辅池则达到57.5％的电流效率。如果需要，可以重新使用HCl溶液。实例2
使用实例1的主电化学池和一个根据图11的辅助电化学池。辅助电化学池有一个表面积100cm2的用涂覆有氧化钌的钛制成的阳极，一个表面积100cm2的用镍制成的阴极，一个Nafion 969阳离子选择膜，一个可从Tokuyama Soda Co.买到的双极性膜，和两个Neosepta ACM阴离子选择膜。使5.5L的1.5M TMCl溶液循环经过主池的进料室和辅池的进料-回收室。将1.7L的0.94M TMAH溶液加到主池的水隔室中，将2.5L的1.69M TMAH加到其清洗室中，并将14L的1.97M TMAH加到其回收室中。将16L的1.59M HCl溶液加到辅池的废液室中，并将1.6L的0.94M HNO3溶液加到其阳极液室中。将一个5A(50mA/cm2)的电压为14V的电流加到主池上，同时将一个3.5A(35mA/cm2)的电压为6.5V的电流加到辅池上。可以根据需要将去离子水加到各隔室中。大约91.75h后从主池的回收室得到19.5L的含氯化物小于5ppm的2.1M TMAH，同时从辅池的废液室回收得到23L的1.76M HCl。主池的电流效率达到78.9％，而辅池则达到97.8％。如果需要，可以重新使用HCl溶液。实例3
设置实例1的主电化学池(不使用辅助电化学池)，除了将10L的2.0M碳酸氢四甲铵加到进料室中以外，将相同的溶液加到主电化学池中。通5A(50mA/cm2)的电压为12V的电流。52h后从回收室回收得到10.5L的2.32M TMAH溶液。电流密度达到73.6％。实例4
根据图1设置一个电化学池。该池有一个表面积81cm2的由涂覆有氧化钌的钛制成的阳极，一个表面积81cm2的用不锈钢制成的阴极，一个Tokuyama Soda Co.的双极性膜和一个Nafion 902阳离子选择膜。另外还根据图12设置一个扩散渗析池。扩散渗析池有一个有效表面积90cm2的作为扩散渗析膜的Neosepta AFX阴离子交换膜。在电化学池的进料室和扩散渗析池的加料-回收池之间循环3L的1.1M TMCl溶液。将1L的1.06M TMAH溶液加到电化学池的水隔室中，并将0.5L的1.91M TMAH溶液加到它的回收室中。以0.01L/min的流量将5L的去离子水加到扩散渗析池的渗透室中。将一个5A(61.7mA/cm2)的电压为13.25V的电流加到电化池上。大约10h后，从回收室回收得到0.95L的2.35M TMAH溶液。电流效率达到71.1％。实例5
设置实例1的主电化学池和辅助电化学池。使11L的1M TEAH溶液循环通过主池的进料室和辅池的进料-回收室。将1L的0.8MTEAH溶液加入主池的水隔室，将1.3L的1M TEAH溶液加入其请洗室，并将8L的1.4M TEAH溶液加入其回收室。将13L的1M HCl溶液加入辅池的废液室，并将1.3M的H2SO4溶液加至其阳极液室。将5A(50mA/cm2)的电压为12.5V的电流加到主池上，并将7A(86.4mA/cm2)的电压为6.8V的电流加到辅池上。根据需要可以加去离子水到各隔室中。大约43h后，从主池的回收室得到10L的含氯化物小于0.1ppm的1.4M TEAH，同时从辅池的废液室回收得到14L的1.3M HCl。主池的电流效率达到69％，而辅池则达到56％。如果需要，可以重新使用HCl溶液。实例6
根据图1设置一个电化学池。该电化学池有一个表面积100cm2的用涂覆了氧化钌的钛制成的阳极，一个表面积100cm2的用不锈钢制成的阴极，一个Tokuyama Soda Co.的双极性膜和一个Asahi Glass的Flemion FCC阳离子选择膜。将13L的1.35M碳酸四甲铵溶液加到进料室中，同时将2.3L的0.8M TMAH溶液加到水隔室中，并将含2wt％TMAH的去离子水加到回收室中。通5A(50mA/cm2)的电压为9V的电流。从回收室回收得到含16ppm碳酸根离子的2.4M TMAH溶液。电流效率达到85％。实例7
根据实例6设置电化学池。将10L的2.2M甲酸四甲铵溶液加到进料室中，同时将0.75M TMAH溶液加到水隔室中，并将含2wt％TMAH的去离子水加到回收室中。通7.5A(75mA/cm2)的电压为10.5V的电流。从回收室回收得到含3ppm甲酸根离子的2.1M TMAH溶液。电流效率达到84％。通过蒸馏自进料室输送来的溶液，可以除去可能在进料室中生成的过量甲酸。如果需要，可以重新使用甲酸溶液。实例8
设置实例1的主电化学池和辅助电化学池。使0.75M的氯化四丁鏻溶液循环通过主电化学池的进料室和辅助电化学池的进料-回收室。将0.8M的氢氧化四丁鏻溶液加到主电化学池的水隔室和清洗室中。将1.3M的HCl溶液加到辅助电化学池的废液室中。将0.5M的H2SO4溶液加到辅助电化学池的阳极液室中。将含2wt％氢氧化四丁鏻的去离子水加到主电化学池的回收室中。使5A(50mA/cm2)的电压为12V的电流通过主池，7A(86.4mA/cm2)的电压为5.5V的电流通过辅池。根据需要可以加去离子水到各隔室中。大约43h后，从主池的回收室得到10L的氯化物含量小于0.1ppm的1.1M氢氧化四丁鏻，同时从辅池的废液室回收得到14L的1.51M HCl。主池的电流密度达到68％，而辅池达到53％。如果需要，可以重新使用HCl溶液。实例9
根据图2设置一个电化学池。该电化学池有一个表面积100cm2的用涂覆有氧化钌的钛制成的阳极，一个表面积100cm2的用镍制成的阴极，一个Tokuyama Soda Co.的双极性膜，和两个Asahi Glass的Flemion FCC阳离子选择膜。将甲醇中的1.5M碳酸四甲铵溶液加到进料室中，将甲醇中的1M TMAH溶液引入水隔室和清洗室，并将含2％TMAH的甲醇溶液加到回收室中。通5A(50mA/cm2)的电压为12V的电流。从回收室回收得到含1ppm碳酸根离子的2.2M TMAH溶液。电流密度达到65％。
虽然参照各种优选的实施方案对本发明进行了解释，但应看到本领域的技术人员在阅读本说明书时很容易想到对它们的各种变更。因此可以理解到本文中所公开的本发明意图将这些变更包括在所附的权利要求范围中。

Claims (31)

1.一种从相应的鎓盐制备氢氧化鎓和精制氢氧化鎓的方法，包括：
(A)提供一个包括一个阴极、一个阳极、一个隔板和一个双极性膜的电化学池，该双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面，其中隔板位于阴极和双极性膜之间，而双极性膜位于隔板和阳极之间，从而在隔板和双极性膜之间限定一个进料室，在隔板和阴极之间限定一个回收室，并在双极性膜和阳极之间限定一个水隔室；
(B)将一种包含鎓盐和待精制的氢氧化鎓的至少一种的溶液加到进料室中；
(C)将一种液体电解质加到其它隔室中；
(D)使电流通过电化学池，在回收室中产生氢氧化鎓；以及
(E)从回收室回收氢氧化鎓。
2.权利要求1的方法，其中电化学池不包括一个阴离子选择膜。
3.权利要求1的方法，其中隔板是一个阳离子选择膜。
4.权利要求3的方法，其中电化学池还包括一个位于阳离子选择膜和阴极之间的第二阳离子选择膜，从而在阳离子选择膜和第二阳离子选择膜之间限定一个清洗室，其中一种液体电解质被加到清洗室中。
5.权利要求1的方法，其中隔板是一个第一阳离子选择膜，而电化学池还包括一个位于双极性膜和阳极之间的第二阳离子选择膜，和一个位于第二阳离子选择膜和阳极之间的第二双极性膜，第二双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面，从而在双极性膜和第一阳离子选择膜之间限定一个第一进料室，在第一阳离子选择膜和阴极之间限定一个第一回收室，在第二双极性膜和第二阳离子选择膜之间限定一个第二进料室，在第二阳离子选择膜和双极性膜之间限定一个第二回收室，并在第二双极性膜和阳极之间限定一个水隔室，其中一种液体电解质被加到每个回收室和水隔室中，而鎓盐或待精制的氢氧化鎓溶液被加到每个进料室中。
6.权利要求1的方法，其中鎓盐包括一种氯化鎓、一种甲酸鎓、一种碳酸鎓、一种碳酸氢鎓和一种烷基碳酸鎓中的至少一种。
7.权利要求1的方法，其中鎓盐或待精制的氢氧化鎓包括一种铵化合物、一种鏻化合物和锍化合物中的至少一种。
8.权利要求1的方法，还包括：
提供一个包括一个阴极、一个阳极、一个阴离子选择膜和一个阳离子选择膜的第二电化学池，其种阴离子选择膜位于阳离子选择膜和阴极之间，而阳离子选择膜位于阴离子选择和阳极之间，从而在阴极和阴离子选择膜之间限定一个进料-回收室，在阴离子选择膜和阳离子选择膜之间限定一个废液室，并在阳极和阳离子选择膜之间限定一个阳极液室；
从第一电化学池的进料室将溶液输送到第二电化学池的进料-回收室，将一种液体电解质加到它的其它室中，并使电流通过第二电化学池，从而提高进料-回收室的pH值；
从第二电化学池的进料-回收室将溶液输送回第一电化学池的进料室。
9.权利要求1的方法，还包括：
提供一个包括一个阴极、一个阳极、一个阴离子选择膜和一个双极性膜的第二电化学池，该双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面，其中阴离子选择膜位于双极性膜和阳极之间，而双极性膜位于阴离子选择膜和阴极之间，从而在双极性膜和阴离子选择膜之间限定一个进料-回收室，在阴离选择膜和阳极之间限定一个废液室，并在阴极和双极性膜之间限定一个阴极液室；
从第一电化学池的进料室将溶液输送到第二电化学池的进料-回收室中，将一种液体电解质加到它的其它室中，并使电流通过第二电化学池，从而提高进料-回收室的pH值；
从第二电化学池的进料-回收室将溶液输送回到第一电化学池的进料室中。
10.权利要求1的方法，还包括提供一个包括一个阴极、一个阳极和一个在它们之间的阴离子选择膜的第二电化学池，从而在阴极和阴离子选择膜之间限定一个进料-回收室，并在阴离子选择膜和阳极之间限定一个废液室；
从第一电化学池的进料室将溶液输送到第二电化学池的进料-回收室中，将一种液体电解质加到废液室中，并使电流通过第二电化学池，从而提高进料-回收室的pH值；
从第二电化学池的进料-回收室将溶液输送回第一电化学池的进料室。
11.权利要求1的方法，还包括：
从电化学池的进料室将溶液输送到一个有一个可透过氢离子的隔膜的扩散渗析池中，借此使一部分溶液通过隔膜，而另一部分则不通过隔膜；
从扩散渗析池中将未通过隔膜的那部分溶液输送回到电化学池的进料室中。
12.权利要求1的方法，还包括：
从电化学池的进料室中排出溶液；
蒸馏被排出的溶液，以便从中除去酸；以及
将蒸馏过的溶液输送回电化学池的进料室。
13.权利要求12的方法，其中鎓盐包括甲酸鎓。
14.权利要求1的方法，还包括：
从电化学池的进料室中排出溶液；
使被排出的溶液通过一个离子交换系统；以及
将溶液输送回电化学池的进料室。
15.权利要求14的方法，其中离子交换系统包括一种阴离子交换树脂。
16.一种从相应的鎓盐制备一种氢氧化鎓的方法，包括：
(A)提供一个包括一个阴极、一个阳极、一个阳离子选择膜和一个双极性膜的电化学池，该双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面，其中阳离子选择膜位于阴极和双极性膜之间，而双极性膜位于阳离子选择膜和阳极之间，从而在阳离子选择膜和双极性膜之间限定一个进料室，在阳离子选择膜和阴极之间限定一个回收室，并在双极性膜和阳极之间限定一个水隔室；
(B)将一个种包含鎓盐的溶液加到进料室中；
(C)将一种液体电解质加到其它室中；
(D)使电流通过电化学池，在回收室中产生氢氧化鎓；以及
(E)从回收室中回收氢氧化鎓。
17.权利要求16的方法，其中电化学池不包括一个阴离子选择膜。
18.权利要求16的方法，其中鎓盐包括一种氯化鎓、一种甲酸鎓、一种碳酸鎓、一种碳酸氢鎓和一种烷基碳酸鎓中的至一种。
19.权利要求16的方法，其中鎓盐包括一种铵盐、一种鏻盐和一种锍盐中的至少一种。
20.权利要求16的方法，还包括：
提供一个包括一个阴极、一个阳极、一个阴离子选择膜和一个阳离子选择膜的第二电化学池，其种阴离子选择膜位于阳离子选择膜和阴极之间，而阳离子选择膜位于阴离子选择和阳极之间，从而在阴极和阴离子选择膜之间限定一个进料-回收室，在阴离子选择膜和阳离子选择膜之间限定一个废液室，并在阳极和阳离子选择膜之间限定一个阳极液室；
从第一电化学池的进料室将溶液输送到第二电化学池的进料-回收室，将一种液体电解质加到它的其它室中，并使电流通过第二电化学池，从而提高进料-回收室的pH值；
从第二电化学池的进料-回收室将溶液输送回到第一电化学池的进料室中。
21.权利要求16的方法，还包括：
提供一个包括一个阴极、一个阳极、一个阴离子选择膜和一个双极性膜的第二电化学池，该双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面，其中阴离子选择膜位于双极性膜和阳极之间，而双极性膜位于阴离子选择膜和阴极之间，从而在双极性膜和阴离子选择膜之间限定一个进料-回收室，在阴离选择膜和阳极之间限定一个废液室，并在阴极和双极性膜之间限定一个阴极液室；
从第一电化学池的进料室将溶液输送到第二电化学池的进料-回收室中，将一种液体电解质加到它的其它室中，并使电流通过第二电化学池，从而提高进料-回收室的pH值；
从第二电化学池的进料-回收室将溶液输送回到第一电化学池的进料室中。
22.权利要求16的方法，还包括提供一个包括一个阴极、一个阳极和一个在它们之间的阴离子选择膜的第二电化学池，从而在阴极和阴离子选择膜之间限定一个进料-回收室，并在阴离子选择膜和阳极之间限定一个废液室；
从第一电化学池的进料室将溶液输送到第二电化学池的进料-回收室中，将一种液体电解质加到废液室中，并使电流通过第二电化学池，从而提高进料-回收室的pH值；
从第二电化学池的进料-回收室将溶液输送回到第一电化学池的进料室中。
23.权利要求16的方法，还包括：
从电化学池的进料室将溶液输送到一个有一个可透过氢离子的隔膜的扩散渗析池中，借此使一部分溶液通过隔膜，而另一部分则不通过隔膜；
从扩散渗析池中将未通过隔膜的那部分溶液输送回到电化学池的进料室中。
24.权利要求16的方法，还包括：
从电化学池的进料室中排出溶液；
蒸馏被排出的溶液，以便从中除去酸；以及
将蒸馏过的溶液输送回电化学池的进料室。
25.权利要求16的方法，其中电化学池从阴极开始包括一个第一阳离子选择膜，一个第二阳离子选择膜，一个第一双极性膜，一个第二双极性膜，一个第三阳离子选择膜，和一个第三双极性膜，从而在阴极和第一阳离子选择膜之间限定一个第一回收室，在第一阳离子选择膜和第二阳离选择膜之间限定一个第一清洗室，在第二阳离子选择膜和第一双极性膜之间限定一个第一进料室，在第一双极性膜和第二双极性膜之间限定一个缓冲室，在第二双极性膜和第三阳离子选择膜之间限定一个第二回收室，在第三阳离子选择膜和第三双极性膜之间限定一个第二进料室，并在第三双极性膜和阳极之间限定一个水隔室，其中将一种液体电解质加到每个清洗室，水隔室，回收室和缓冲室中，并将包含鎓盐的溶液加到每个进料室中。
26，权利要求16的方法，还包括：
从电化学池的进料室中排出溶液；
使排出的溶液通过一种阴离子交换树脂；以及
将溶液输送回电化学池的进料室。
27.一种精制氢氧化鎓溶液的方法，包括：
(A)提供一个包括一个阴极、一个阳极、一个阳离子选择膜和一个双极性膜的电化学池，该双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面，其中阳离子选择膜位于阴极和双极性膜之间，而双极性膜位于阳离子选择膜和阳极之间，从而在阳离子选择膜和双极性膜之间限定一个进料室，在阳离子选择膜和阴极之间限定一个回收室，并在双极性膜和阳极之间限定一个水隔室；
(B)将氢氧化鎓溶液加到进料室中；
(C)将一种液体电解质加到其它室中；
(D)使电流通过电化学池，在回收室中再生出氢氧化鎓；以及
(E)从回收室中回收已精制的氢氧化鎓溶液。
28.权利要求27的方法，其中氢氧化鎓包括氢氧化铵。
29.一种从一种四甲基铵盐制备氢氧化四甲铵和精制氢氧化四甲铵的方法，包括：
(A)提供一个包括一个阴极、一个阳极、一个隔板和一个双极性膜的电化学池，该双极性膜有一个面向阳极的阴离子选择侧面和一个面向阴极的阳离子选择侧面，其中隔板位于阴极和双极性膜之间，而双极性膜位于隔板和阳极之间，从而在隔板和双极性膜之间限定一个进料室，在隔板和阴极之间限定一个回收室，并在双极性膜和阳极之间限定一个水隔室；
(B)将一种包含四甲基铵盐和待精制的氢氧化四甲铵中至少一种的溶液加到进料室中；
(C)将一种液体电解质加到其它室中；
(D)使电流通过电化学池，在回收室中产生氢氧化四甲铵；以及
(E)从回收室中回收氢氧化四甲铵。
30.权利要求29的方法，其中电化学池不包括一个阴离子选择膜。
31.权利要求29的方法，其中隔板是一个阳离子选择膜。
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ZA (1) ZA982813B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100441276C (zh) * 2005-01-22 2008-12-10 中国科学技术大学 双极膜电渗析再生有机胺类脱硫剂的方法
CN103276403A (zh) * 2013-06-04 2013-09-04 中国日用化学工业研究院 一种制备长链烷基氢氧化铵的方法
CN110270225A (zh) * 2018-03-13 2019-09-24 Bl 科技公司 用于高浓度酸或碱生产的多级双极电渗析系统

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6207039B1 (en) 1998-04-07 2001-03-27 Sachem, Inc. Process for recovering onium hydroxides or onium salts from solutions containing onium compounds using electrochemical ion exchange
DE19856376A1 (de) * 1998-12-07 2000-06-08 Basf Ag Verfahren zur Herstellung oder Reinigung von Oniumhydroxiden mittels Elektrodialyse
US6154383A (en) * 1999-07-12 2000-11-28 Hughes Electronics Corporation Power supply circuit for an ion engine sequentially operated power inverters
US6787021B2 (en) * 2002-01-03 2004-09-07 Sachem, Inc. Purification of onium hydroxides by electrodialysis
US7750166B2 (en) * 2002-08-16 2010-07-06 University Of South Alabama Ionic liquids containing a sulfonate anion
WO2004016571A2 (en) * 2002-08-16 2004-02-26 Sachem, Inc. Lewis acid ionic liquids
US20050121332A1 (en) * 2003-10-03 2005-06-09 Kochilla John R. Apparatus and method for treatment of metal surfaces by inorganic electrophoretic passivation
US9586181B2 (en) * 2011-07-06 2017-03-07 Palo Alto Research Center Incorporated Electrodialytic separation of CO2 gas from seawater
US9115050B2 (en) 2013-12-30 2015-08-25 Sachem, Inc. Process for improved recovery of onium hydroxide from compositions containing process residues
CN104532286B (zh) * 2014-12-22 2017-12-19 中山大学 一种回收葡萄糖酸盐废水中葡萄糖酸的生物电化学方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3402115A (en) * 1965-03-12 1968-09-17 Monsanto Co Preparation of quaternary ammonium hydroxides by electrodialysis
US3523068A (en) * 1966-12-19 1970-08-04 Monsanto Co Process for electrolytic preparation of quaternary ammonium compounds
US4394226A (en) * 1981-07-28 1983-07-19 Thiokol Corporation Electrolytic method for producing quaternary ammonium hydroxides
US4391680A (en) * 1981-12-03 1983-07-05 Allied Corporation Preparing alkali metal hydroxide by water splitting and hydrolysis
IT1199991B (it) * 1983-03-17 1989-01-05 Anic Spa Procedimento per la preparazione di idrossido di ammonio quaternario mediante elettrodialisi
US4608141A (en) * 1984-11-07 1986-08-26 Allied Corporation Multichamber two-compartment electrodialytic water splitter and method of using same for basification of aqueous soluble salts
US4740281A (en) * 1986-10-14 1988-04-26 Allied Corporation Recovery of acids from materials comprising acid and salt
JPH07112559B2 (ja) * 1987-11-18 1995-12-06 神鋼パンテック株式会社 金属イオンおよび油類を含有するアルカリ性のフッ化物廃液の処理方法
US4938854A (en) * 1988-11-28 1990-07-03 Southwestern Analytical Chemicals, Inc. Method for purifying quaternary ammonium hydroxides
US5006211A (en) * 1989-04-19 1991-04-09 Pulp And Paper Research Institute Of Canada Electrodialylic water splitting process for the treatment of aqueous electrolytes
US4904357A (en) * 1989-05-30 1990-02-27 Southwestern Analytical Production of quaternary ammonium and quaternary phosphonium borohydrides
US5200046A (en) * 1990-12-12 1993-04-06 Allied-Signal Inc. Apparatus and method for electrodialytic treatment of salts to produce acid and/or base of improved purity
US5198086A (en) * 1990-12-21 1993-03-30 Allied-Signal Electrodialysis of salts of weak acids and/or weak bases
US5207879A (en) * 1991-03-11 1993-05-04 The Graver Company Bipolar membrane stack and method for production of low chloride sodium hydroxide
IL97543A (en) * 1991-03-14 1994-11-11 Yeda Res & Dev Electrodialysis reversal process and apparatus with bipolar membranes for hard-water softening
US5250159A (en) * 1991-06-12 1993-10-05 The Graver Company Bipolar membrane stack and method for producing acid and monovalent base from impure salt
EP0531999A1 (en) * 1991-09-11 1993-03-17 Asahi Glass Company Ltd. Method for producing an acid and/or alkali metal hydroxide
KR100264643B1 (ko) * 1992-11-10 2000-09-01 쓰라히데 죠오 수산화유기사급암모늄을 함유하는 폐액의 처리방법
US5286354A (en) * 1992-11-30 1994-02-15 Sachem, Inc. Method for preparing organic and inorganic hydroxides and alkoxides by electrolysis
GB9225421D0 (en) * 1992-12-04 1993-01-27 Chemetics Int Electrolytic production of hydrogen peroxide using bipolar membranes
US5389211A (en) * 1993-11-08 1995-02-14 Sachem, Inc. Method for producing high purity hydroxides and alkoxides
JPH07232038A (ja) * 1994-02-25 1995-09-05 Asahi Glass Co Ltd アルカリ含有液からアルカリを回収する方法
US5447610A (en) * 1994-06-23 1995-09-05 Sachem, Inc. Electrolytic conversion of nitrogen oxides to hydroxylamine and hydroxylammonium salts
US5391268A (en) * 1994-07-20 1995-02-21 Olin Corporation Electrochemical process for the removal of residual nitric acid from aqueous hydroxylammonium nitrate

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100441276C (zh) * 2005-01-22 2008-12-10 中国科学技术大学 双极膜电渗析再生有机胺类脱硫剂的方法
CN103276403A (zh) * 2013-06-04 2013-09-04 中国日用化学工业研究院 一种制备长链烷基氢氧化铵的方法
CN103276403B (zh) * 2013-06-04 2016-02-10 中国日用化学工业研究院 一种制备长链烷基氢氧化铵的方法
CN110270225A (zh) * 2018-03-13 2019-09-24 Bl 科技公司 用于高浓度酸或碱生产的多级双极电渗析系统

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