DE1261837B - Verfahren zur Herstellung von Alkalimetallchloraten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

COIb

Deutsche Kl.: 12 i-11/26

Nummer: 1261837

Aktenzeichen: P 31394IV a/12 i

Anmeldetag: 19. März 1963

Auslegetag: 29. Februar 1968

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von Alkalimetallchloraten, insbesondere Natriumchlorat, nach einem verbesserten elektrolytischen Verfahren, bei dem eine gasdurchlässige Kathode verwendet wird.

Die Elektrolyse einer Alkalimetallsalzlösung zur Herstellung von Alkalimetallhydroxyd und Chlor ist bekannt. Eine solche Elektrolyse wird in Zellen durchgeführt, die separate Kathoden- und Anodenabteilungen haben, um die Umsetzung von Chlor mit dem xo Alkalimetallhydroxyd zu vermeiden, die zu einem Produktverlust führen würde. Bei der Herstellung von Chlorat durch Elektrolyse werden Anolyt und Katholyt nicht gesondert gehalten, vielmehr ist ein Kontakt des freigesetzten Chlors mit dem Elektrolyten notwendig, um Hypochlorit und Chlorat zu bilden. Diese Umsetzungen können durch die folgenden Gleichungen dargestellt werden:

2 Cl- -> Cl₂ + 2e

Cl₂ + 2 OH- -> ClO- + Cl" + H₂O
Cl₂ + H₂O -* HClO + Cl- + H⁺
2 HClO + ClO- -> CIO-3 + 2 Cl- + 2 H⁺

Die letzte Reaktion wird durch hohe Temperatur begünstigt und erfordert zur Chloratbildung keinen elektrischen Strom. Bei den in der Technik verwendeten Zellen werden saure Bedingungen angewendet, um die Bildung von HClO zu begünstigen und die Anodenreaktion, die durch einen hohen pH-Wert begünstigt wird, zu vermeiden. Diese Reaktion läuft nach der folgenden Gleichung ab:

6C1O- + 3H₂O ->2ClO₃ + 1,5O₂ + 4Cl + 6H⁺ + 6_e

Diese Umsetzung findet bei einem Anolyt mit einem pH-Wert von mehr als 7 statt und führt zu einer maximalen Stromausnutzung von 66 %> während die ersteren Umsetzungen mit einer theoretischen Stromwirksamkeit von fast 10 % verlaufen. Geringere Ausbeuten und eine Abnahme der Stromausnutzung sind auf die Reduktion des Hypochlorit- und Chlorations an der Kathode zurückzuführen. Eine kleine Menge Natriumdichromat wird im allgemeinen der der Zelle zugeführten Salzlösung zugegeben, um die Reduktion der Hypochlorit- und Chlorationen an der Kathode zu vermeiden. Im allgemeinen werden Graphitanoden und Stahlkathoden verwendet, um einen Spannungsabfall innerhalb der Zelle von 3,5 bis 3,7VoIt zu erzielen.

Es wurde nun gefunden, daß gasdurchlässige Kathoden angewendet werden können, die besonders wertvoll zur Erzielung eines niedrigen Spannungs-Verfahren zur Herstellung von
Alkalimetallchloraten

Anmelder:

Pittsburgh Plate Glass Company, Pittsburgh, Pa.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr. W. Beil, A. Hoeppener

und Dr. H. J. Wolff, Rechtsanwälte,

6230 Frankfurt-Höchst, Adelonstr. 58

Als Erfinder benannt:

Paul Peter Anthony, Wadsworth, Ohio;

Henry Wilford Rahn, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 29. März 1962 (183 379)

abfalls in den Chloratzellen sind. Man kann daher eine größere Energieeinsparung als Ergebnis der geringeren Zellspannung erzielen. Ferner wurde gefunden, daß bei diesen Chloratzellen mit solchen Kathoden vorzugsweise kein Dichromat verwendet wird. Es wird daher eine verbesserte Ausnutzung erzielt, während gleichzeitig eine Verunreinigung mit Dichromat vermieden wird. Diese und andere Vorteile gehen aus den eingehend beschriebenen nachfolgenden Ausführungsformen hervor.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde ein Verfahren zur Herstellung von Alkalimetallchloraten, insbesondere Natriumchlorat, entwickelt, bei dem eine Salzlösung, die Alkalimetallchlorid, insbesondere Natriumchlorid enthält bei einem pH-Wert von 5 bis 9, vorzugsweise 6 bis 7, elektrolysiert wird, während sauerstoffhaltiges Gas an der Grenzfläche zwischen Elektrolyt und Elektrode zugeführt wird. Die Elektrolyse wird im allgemeinen in einer Zelle durchgeführt, deren Kathode aus einem elektrisch leitenden sauerstoffaktivierenden Katalysator auf einem chemisch inerten porösen Substrat besteht, der zufällig verteilte Poren hat, durch die Sauerstoff aus dem Inneren der Elektrode zugeführt werden kann. Ein positiver Druck im Elektrodeninneren wird aufrechterhalten, um das sauerstoffhaltige Gas an der Grenzfläche zwischen Elektrolyt und Elektrode zu halten.

Elektroden, die als gasdurchlässige Kathoden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, werden aus porösem Material hergestellt, so daß ein Gasdruck auf das Innere der Elektrode

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ausgeübt werden kann. Der Gasdruck wird so ein- die die charakteristische kristalline Struktur von gestellt, daß das sauerstoffhaltige Gas gerade an der Spinellen haben. Ähnliche Ergebnisse können durch Grenzfläche zwischen Elektrolyt und Elektrode er- Anwendung einer Oxydpaste oder einer wäßrigen scheint; er liegt im allgemeinen bei 0,01 bis 0,5 Atmo- Dispersion vor der Entzündung erhalten werden.
Sphären über dem Außendruck. Typisches Herstel- 5 Die für die vorliegende Erfindung verwendeten lungsmaterial für die Kathode ist poröse Kohle. Die Kathoden müssen aus porösen Substanzen hergestellt Elektrode kann eine Aushöhlung enthalten und mit werden, die elektrische Leiter sind. Poröse Kathoden Vorrichtungen versehen sein, durch die das sauerstoff- können auch durch Sintern von nichtleitenden, grob haltige Gas, wie z. B. Luft oder Sauerstoff selbst, gemahlenen organischen Harzen erhalten werden, die zugeführt werden kann. Eine solche aus poröser Kohle io in einer Form, die die gewünschten Umrisse hat, gebestehende Kathode kann nach einer Vielzahl von preßt werden. Diese nichtleitenden Kathodenträger Verfahren zu einer erfindungsgemäß verwendbaren können dann durch Eintauchen in Lösungen elektrisch Elektrode umgewandelt werden. Beispielsweise kann leitfähig gemacht werden, wodurch die Poren mit eine poröse Kohleelektrode, die eine innere Luft- leitenden Substanzen ausgekleidet werden. Beispielsatmosphäre hat, besonders mit sauerstoffaktivierenden 15 weise kann ein gesinterter Polystyrolträger in eine metallischen Katalysatoren, insbesondere Platin, über- verdünnte Formaldehydlösung, dann in eine zweite zogen werden. Platin wird auf den Poren der porösen verdünnte Silbernitratlösung eingetaucht und schließ-Kohle aus einer Platinchloridlösung abgelagert, die lieh mit dem jeweiligen sauerstoff aktivierenden Kata-10 g Platin pro Liter enthält, wobei eine Stromdichte lysator überzogen werden.

von 40 mA/cm² angewendet wird. Während der 20 Es können Kathoden hergestellt werden, die sauer-

Platinüberzug abgelagert wird, wird der Druck der stoffaktivierende Katalysatoren der Metalle der

inneren Atmosphäre abwechselnd erhöht und gesenkt, Gruppe VIII des Periodischen Systems, Metalle der

um die Poren der porösen Kohle davor zu schützen, Gruppen I-B, II-B, VI-B und VII-B des Periodischen

daß sie vollständig verstopft oder überzogen werden. Systems sowie Gemische von Oxyden von Eisen,

Ähnliche Verfahren können angewendet werden, um 25 Kobalt oder Nickel, Spinelle, Perovskite und Metalle

andere Metalle der Platingruppe aufzubringen, die als der Gruppe VIII, die mit Oxyden von dreiwertigen

sauerstoff aktivierende Katalysatoren dienen, wie Rho- Metallen überzogen sind, enthalten,

dium, Ruthenium, Palladium, Osmium, Iridium und Die auf diese Weise hergestellten Sauerstoffelek-

Platin. troden werden als Kathoden bei elektrolytischen

Andere gasdurchlässige Kathoden, die ein Edel- 30 Zellen verwendet, deren Anoden aus einem geeigneten

metall enthalten, auf dem ein Film eines Übergangs- Anodenmaterial, insbesondere Graphit, bestehen. Ein

metalloxyds abgelagert ist, werden durch Ablagerung sauerstoffhaltiges Gas, insbesondere Luft, wird an die

des Edelmetalls auf dem porösen Träger und an- Kathode bei einem Druck herangeführt, der gerade

schließende Aufbringung eines dünnen Films aus dem ausreicht, um Blasen auf der Oberfläche der Elektrode

jeweiligen Metalloxyd erhalten. Die Ablagerung des 35 erscheinen zu lassen, wenn diese in den Elektrolyten

Metalloxyds kann dadurch erzielt werden, daß man getaucht wird. Dieser Druck verändert sich etwas in

eine ein Halogenid des jeweiligen Metalls, beispiels- Abhängigkeit von der Porengröße der Kathode und

weise Chromchlorid, enthaltende Lösung elektro- der Salzkonzentration des Elektrolyten. Jedoch wird

lysiert. Es kann auch ein Metallhalogenid in geringer im wesentlichen unter allen Temperatur-, Druck- und

Konzentration, wie z. B. Chromsäurechlorid, zu einer 4° Konzentrationsbedingungen und bei jeder Porengröße

Alkalimetallsalzlösung, wie z. B. von Natriumchlorid, ein Druck bevorzugt, der 0,01 bis 0,5 Atmosphären

zugegeben werden, aus der der Metalloxydfilm durch über dem äußeren Druck liegt.

Galvanisieren auf die Kathode abgelagert wird. Der Abstand zwischen der Anode und Kathode

Ein gasdurchlässiger Kathodentyp kann auch durch wird so klein wie möglich gehalten, so daß eine Flüssigimprägnieren von porösen Kohlekathoden in einer 45 keitszirkulation möglich ist, ohne daß eine Stromwäßrigen Lösung eines Salzes, z. B. Chromnitrat, unterbrechung durch große Gasblasen erfolgt. Der erhalten werden, wobei man durch einfaches Erhitzen Abstand wird zweckmäßigerweise zwischen 6 mm und auf 250⁰C aktive Chromoxydkathoden erhält. Diese 2,5 cm gehalten. Die Zelle wird bei einer Anoden-Kathoden können durch Ablagerung eines Metalls stromdichte von 0,005 bis 1,1, vorzugsweise 0,02 bis der Platingruppe, wie z. B. Platin, besonders wirksam so 0,11 Amp./cm² gehalten. Die Kathodenstromdichte gemacht werden. wird bei 0,005 bis 0,11, vorzugsweise 0,011 bis

Poröse Träger, die nicht aus Kohle bestehen, können 0,05 Amp./cm^a gehalten.

verwendet werden, wenn die Luftkathode eine sauer- Der Elektrolyt, nämlich die Lösung des jeweiligen stoffaktivierende Substanz, wie z. B. Spinell, enthält. Metallhalogenids, wird durch die Zelle mit einer Ge-Bei dieser Ausführungsform wird eine Kathode mit 55 schwindigkeit von 0,003 bis 0,0221/Std. pro Quadrateiner inneren Aushöhlung aus einem porösen Material, Zentimeter der Anodenoberfläche geführt. Ist das wie z. B. Nickel oder Eisen, dadurch erhalten, daß Alkalimetallhalogenid Natriumchlorid, so liegt eine man das pulverisierte Metall bei einer Temperatur typische Konzentration etwa bei 125 g pro Liter der sintert, die hoch genug ist, um die Metallteilchen Lösung, jedoch kann diese weitgehend verändert aneinander haften zu lassen, ohne daß sie schmelzen. 60 werden. Beispielsweise ist es oft erwünscht, den Man kann auch eine hohle poröse Kathode aus dem Elektrolyten der Zelle zu kühlen, um das Produkt, Metall aus einem feinen Sieb aus Metalldraht erhalten. . nämlich Natriumchlorat, abzuscheiden, es durch Ein solcher Metallträger wird dann in eine Lösung Filtrieren zu gewinnen, die Chloridkonzentration des getaucht, die lösliche Salze eines geeigneten Metalls, Elektrolyten wiederherzustellen und erneut zu elekwie z. B. Aluminiumnitrat, zusammen mit Chrom- 65 trolysieren. Eine geeignete, im Kreislauf geführte nitrat in wäßriger Lösung enthält. Die behandelte Salzlösung zur Herstellung von Natriumchlorat kann Elektrode wird dann entzündet und auf etwa 1200⁰C 300 g Natriumchlorid und 500 g Natriumchlorat pro erhitzt, so daß gemischte Metalloxyde gebildet werden, Liter enthalten.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Kathoden wird eine wäßrige Lösung von Natriumchlorid oder eines anderen Alkalimetallchlorids mit Gleichstrom elektrolysiert. Chlorgas wird an der Anode freigesetzt und vermischt sich mit dem Elektrolyten als Ergebnis der durch andere entweichende Gase, d. h. Wasserstoff an der Kathode und Sauerstoff an der Anode, bewirkten Durchmischung. Die Wirkung des Chlors kann durch Rühren oder Zirkulieren des Elektrolyten unterstützt werden. Wie bei der herkömmlichen Chloratherstellung bildet sich das Hypochlorit durch die Umsetzung von Chlorgas mit dem Hydroxylion und Wasser. Die weitere Oxydation des Hypochlorits zu Chlorat durch Elektrolyse wird durch das Rühren, durch das das Hypochlorition aus dem Bereich um die Anode entfernt wird, auf ein Minimum herabgesetzt. In ähnlicher Weise wird die chemische Wirkung dadurch unterstützt, daß man den pH-Wert zwischen 5 und 9, vorzugsweise zwischen 6 und 7, hält, um die Konzentration des anwesenden Hypochloritions herabzusetzen.

Eine wäßrige Salzlösung, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann, erhält man durch Lösen von festem Alkalimetallchlorid in Wasser oder aus natürlichen Salzlagern oder nach anderen dem Fachmann bekannten Verfahren. Vorzugsweise wird eine Salzlösung verwendet, die frei von Schwermetallverunreinigungen ist, die in den elektrolytischen Zellen Schlamm bilden und die Luftkathode vergiften können. Entsprechende Lösungen von anderen Alkalimetallhalogeniden als Natriumchlorid können bei dem vorliegenden Verfahren gleichfalls verwendet werden, wobei hinsichtlich der Reinheit die gleichen Bedingungen gelten. Insbesondere kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Kaliumchloridlösung verwendet werden. Andere Alkalimetallhalogenide als Alkalimetallchloride sind gewöhnlich nicht wirtschaftlich. Bei den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden daher Natriumchlorid- und Kaliumchloridlösungen verwendet.

Es ist zweckmäßig, den pH-Wert der Salzlösung durch Zugabe von Salzsäure zwischen 6 und 7 zu halten. Die Menge der erforderlichen Säure ist unbedeutend, und oft genügen 0,1 bis 1,0 g Salzsäure pro Liter Lösung. Der pH-Wert muß unter etwa 7 gehalten werden, um die Oxydation des Hypochloritions an der Anode auf ein Minimum herabzusetzen. Sinkt der pH-Wert weit unter 6 ab, so nimmt die Umsetzung des Chloridions mit der unterchlorigen Säure unter Freisetzung von Chlorgas zu. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zwar bei einem pH-Wert von 5 bis 9 durchführbar, zur Erzielung von optimalen Ergebnissen soll der pH-Wert jedoch vorzugsweise zwischen 6 und 7 gehalten werden. Bei einem in diesem Bereich liegenden pH-Wert ist die Chloratbildung besonders begünstigt.

Die Umsetzungsgeschwindigkeit von Hypochlorit zu Chlorat steigt mit der Temperatur. Es ist daher erstrebenswert, die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Zellen bei einer so hohen Temperatur zu halten, wie es die Abnutzung der Graphitanode zuläßt. Bei Temperaturen oberhalb von 70° C findet eine starke Abnutzung der Anode statt. Bei 2O⁰C beträgt die Löslichkeit des Natriumchlorats etwa 300 g pro Liter der Lösung. Bei Temperaturen unter 2O⁰C besteht daher die Wahrscheinlichkeit, daß das Natriumchlorat aus der Lösung auskristallisiert. Es wird daher vorgezogen, bei über 20 und unter 70⁰C zu arbeiten. Falls ein Graphitverlust wirtschaftlich tragbar ist, können Temperaturen von mehr als 7O⁰C angewendet werden.

Als Anoden können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren inerte Stoffe, wie z. B. Platin, Graphit, platiniertes Kupfer, platiniertes Titan oder andere Platinmetalle oder Metalle, die mit Platinmetall durch Galvanisieren oder andere Ablagerungsverfahren überzogen werden, verwendet werden.

An Hand der nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung weiter erläutert.

Beispiel 1

Eine poröse, zylindrische Kohlekathode wurde durch Ausbohren mit einem vertikalen Hohlraum versehen. Es wurde ein Rohr eingeführt, das Luft in das Innere leitet und eine elektrische Verbindung hergestellt. Während man den Luftdruck ansteigen und absinken ließ, um in Intervallen von 2 Minuten den Elektrolyten in die Poren zu ziehen und wieder herauszupressen, wurde Platin während 30 Minuten aus einer 1 Gewichtsprozent Platinchlorid enthaltenden Lösung bei einer Stromdichte von 40 mA/cm² elektrolytisch abgelagert. Diese Kathode wurde in die Mitte einer ringförmigen Graphitanode gebracht, und zwar so, daß ein Abstand von 6 mm zwischen der Anode und der Kathode bestand. Der 300 g Natriumchlorid pro Liter enthaltende Elektrolyt wurde durch die Zelle mit einer Geschwindigkeit von 300 cm^s/Std. geführt. Der pH-Wert wurde durch tropfenweise Zugabe von einfach normaler Salzsäure auf 6,5 eingestellt. Ein elektrischer Strom wurde angelegt und die Temperatur bei 45 ° C gehalten; die Stromstärke betrug 0,033 Amp./ cm² der Kathodenoberfläche.

An Stelle der gasdurchlässigen Kathode wurden auch andere Kathoden verwendet. Die Tabelle zeigt die jeweils festgestellte Zellspannung an.

Kathode	Stromdichte Amp./cm2	Festgestellte Zellspannungen
Gasdurchlässige 45 Kathode Stahl	0,033 0,033 0,033	1,7 2,9 bis 3 2,9 bis 3
Poröse Kohle

Beispiel 2
^v

Eine Kathode wurde nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt, jedoch mit Calciumhydroxyd durch Zugabe von 0,1 g Calciumchlorid pro Liter des Elektrolyten überzogen. Nach 72stündigem Betrieb bei 45⁰C wurden die folgenden Daten erhalten:

Zellspannung, Volt 1,72 bis 1,97

Salzgehalt der zugeführten Lösung

Natriumchlorid, g/l 302

Calciumchlorid, g/l 0,1

Analyse der abgezogenen Sole

Natriumchlorid, g/l 264,5

Calciumchlorid, g/l 0,05

Natriumchlorat, g/l 9,65

Natriumhypochlorid, g/l 1,72

Stromdichte, Amp./cm² 0,033

Stromausnutzung, bezogen auf das verbrauchte Chlorid, % 89,0

Bei spiel 3

Eine gasdurchlässige Kathode wurde durch Verwendung von poröser Kohle wie im Beispiel 1 nach einem anderen Verfahren hergestellt. Die Elektrode wurde 14 Stunden in einer wäßrigen Lösung mit 10 Gewichtsprozent Chromnitrat eingetaucht. Nach dieser Behandlung wurde die Elektrode in einem Ofen während 2 Stunden bei 250⁰C erhitzt, um das Chromnitrat zu Chromoxyd zu zersetzen. Dann wurde das Überzugsverfahren nach Beispiel 1 angewendet. Die Zelle wurde bei einer Spannung von 1,68 bis 2,02 Volt im Vergleich zu einer Spannung von 2,93 bis 3,0 Volt gehalten, die bei einer Stahlkathode angewendet wurde. Nach 72 Stunden wurde ein Stromverbrauch von 2,13 bzw. 2,79kw/Std. pro 0,45 kg Natriumchlorat festgestellt.

Beispiel 4

Eine gasdurchlässige Kathode wurde nach dem »° Verfahren des Beispiels 1 hergestellt, wobei Palladiumchlorid an Stelle von Platinchlorid verwendet wurde. Die wäßrige Lösung von 1 Gewichtsprozent Palladiumchlorid wurde 30 Sekunden bei 0,04 Amp./cm² elektrolysiert. Die Zellspannung lag bei 2,7 bis 2,85VoIt, während eines Zeitraums von 96 Stunden, und die Stromwirksamkeit, bezogen auf das verbrauchte Chlorid, lag bei 78%.

Beispiel5

Eine Kathode wurde nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt, wobei Silbernitrat an Stelle des dort eingesetzten Platinchlorids verwendet wurde. Eine 10 Gewichtsprozent Silbernitrat enthaltende wäßrige Lösung wurde während dreier 1 Minute dauernder Intervalle bei einer Stromdichte von 10 mA/cm² elektrolysiert. Zwischen der Aufbringung der Überzüge wurde die Kathode mit destilliertem Wasser abgespült. Die Aktivierung wurde bei 20 mA/cm² durchgeführt, wobei 3%iges wäßriges Natriumhydroxyd während 10 Minuten durch die Elektrode geführt wurde. Die Zelle arbeitete mit einer Spannung von 2,01 bis 2,65 Volt während 43 Stunden.

Bei der Anwendung der vorstehend beschriebenen Erfindung wird in wirtschaftslichster Weise verfahren, wenn die Konzentration des Natriumchlorids genügend hoch gehalten wird, d. h. etwa 125 g Natriumchlorid pro Liter der Salzlösung zugegen sind. Unterhalb dieser Konzentration ist die Elektrolyse zu Hypochlorit zwar zufriedenstellend, jedoch steigt die Zellspannung an, und bei weniger als 50 g Natriumchlorid pro Liter Lösung bildet sich Perchlorat. Bei mehr als 125 g Natriumchlorid pro Liter nimmt die Gefahr, daß Chlor freigesetzt wird, zu. Der zweckmäßige Bereich liegt daher zwischen 50 und 200 g Natriumchlorid pro Liter Lösung, und 90 bis 170 g werden bevorzugt.

Bei Ausführungsformen, bei denen die Lösung im Kreislauf geführt wird, ist es nicht praktisch, das gesamte Natriumchlorat vor der Rückführung zu entfernen. Es wird daher eine Lösung im Kreislauf geführt, die größere Mengen an Natriumchlorid und Natriumchlorat enthält. Im Interesse der Stromausnutzung ist es außerordentlich förderlich, nur etwa 20% des Chloridgehalts umzuwandeln. Eine Lösung, die 125 g Natriumchlorid pro Liter enthält, wird elektrolysiert, um den Gehalt auf 100 g Natriumchlorid pro Liter zu reduzieren, während 25 g Natriumchlorid weiter zu 46,5 g Natriumchlorat umgewandelt werden. Wo es erwünscht ist, das Produkt durch Kühlen der elektrolysierten Lösung zum Auskristallisieren zu bringen, muß die anfängliche Natriumchloratkonzentration so hoch sein, daß zusammen mit dem frisch gebildeten Natriumchlorat die Gesamtmenge bei der Betriebstemperatur der Zelle gerade kurz vor der Sättigung ausfällt. Die Flüssigkeit wird nach der Elektrolyse so weit gekühlt, daß sich die frisch gebildeten 46,5 g Natriumchlorat abscheiden. Dann wird Salz, das die 25 g umgewandeltes Natriumchlorid ersetzen soll, in der erhaltenen Mutterlauge gelöst, und der Kreislauf wird wiederholt. Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf eine bevorzugte Ausführungsform, und selbstverständlich sind viele andere Ausführungsformen möglich. Die Erfindung kann zur Elektrolyse von Salzlösungen mit einem Gehalt von 50 bis 310 g Natriumchlorid und 0 bis 800 g Natriumchlorat pro Liter durchgeführt werden. Ähnliches gilt für die Ausführungsformen, bei denen Kaliumchlorid unter Bildung von Kaliumchlorat elektrolysiert wird. Es liegen hier zwar unterschiedliche Löslichkeitsverhältnisse vor, jedoch sind die Konzentrationen während der Elektrolyse, bezogen auf den Molgehalt, etwa die gleichen wie bei dem mit Natriumchlorid arbeitenden Verfahren.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Alkalimetallchlorat durch Elektrolyse einer Alkalimetallchloridlösung zwischen chemisch inerten Anoden und Kathoden, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kathode eine gasdurchlässige Kathode verwendet, die aus einem porösen Trägermaterial besteht, auf dessen Oberfläche ein elektrisch leitender, Sauerstoff aktivierender Katalysator niedergeschlagen ist, und daß man dem Kathodeninneren ein sauerstoffhaltiges Gas unter einem solchen Druck zuführt, daß das Gas an der Grenzfläche zwischen Kathode und Elektrolyt erscheint.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kathode eine hohle gasdurchlässige Kathode verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kathodenträgermaterial poröse Kohle verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysatormaterial eine Verbindung der Platingruppe verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysatormaterial Chromsäure verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalimetallchlorid Natriumchlorid verwendet.

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