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Verfahren zur Reinigung der Sole für die Elektrolyse von Alkalisalzen
nach dem Amalgam-Verfahren Es ist bekannt, daß bei der Elektrolyse von Alkalisalzlösun,gen
nach dem Amalgam-Verfahren die Gegenwart gewisser Verunreinigungen störend wirkt
und :daß insbesondere Schwermetalle, die in mehr als, eurer Wertiigkeitsstufe auftreten
können, wie Vanadium, Molybdän, Chrom, .die Bildung des Alkaili-Amalgam;s beeinträchtigen
bzw. seine Zersetzung befördern, auch wenn sie in geringsten Mengen vorliegen. Dabei
tritt dann eine unangenehm sich auswirkende Wasserstoffentwicklung ein. Selbst bei
Verwendung von an solchen. Fremdmetallen armen und selbst ärmsiten Roh-, Hilfs-und
Werkstoffen, ist nicht zu vermeiden, daß ggeringe Mengen davon in .dien Solekreis;lauf
gehangen und sich nach und nach zu störenden Gehalten anreichern, weil die übli,cblerweiise
mit Bariumverbindun;gen, Alkalicarbonat und Ätzalkali duTch:geführte S.olerei.nigung
Van.adium und die übrigen. in. der Wirkung ähnlichen Schwermetalle nicht oder nicht
weitgehend genug auszuscheiden gestattet.
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Es, hat sich nun gezeigt, .daß die aufgezeigten Nachteitle vermieden
werdien können und eine einwandfreie Sole erhalten wird, die einen SroöTUngsfreien
Verlauf der Elektrolyse :gewährleistet, wenn die übliche Solereini:gung mit Reini:güngsläsungen
alkalischer Stoffe, wie Bariumverbindungen, Alkalicarbonat und Ätzal:kali, in der
Weise ergänzt wird, daß man erfindungsigemäß den Alkal.i.salzlösungen
in
diesen läsl:iche Ferri- oder Aluminiumsalze, vorzugsweise Ferrisalze, wie Ferrichlorid,
Ferrisulfat, zufügt, bei der nachfolgenden A:lkalis:ierung die zugesetzten Metalle
als Hydroxyde ausfällt und den sich bildenden Niederschlag abfiltriert. Dabei wergie:n
. die Verunreni:gungen m.i.tgefällt bzw. d@i:e erhaltene Sole ist alsdann einwandfrei.
Es handelt sich also darum, daß in der Sole die Hydroxyde des dreiwertiigen Eisens
äder Aluminiums wirksam `verden. Man kann auch zweiwertige Eisensalze, wie etwa
Ferrosul.fat, zufügen rund diese nachträglich oxydierten.
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Es kann aber auch so vorgegangen werden, daß gesondert ein Niederschlag
des dreiwerti:,gen Hyd:roxyd's erzeugt wird und dieser der zu reinigenden Sode zugefügt
wird.
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Die zuzusetzende Menge richtet sJch nach dem Umfang und der Art der
Verunreinigung der Sole.
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Man kann zur Durchführung des Verfahrens gemäß .der Erfindung am nveckmäßiigsteir
so vorgehen., diaß man die Sole laufend, also bei jedesmaligem Umlauf, in der eirfindungs:gemäß
voirgeschlagene.n Weise behandelt. Es ist jedoch auch möglich, die Behandlung nur
in gewissen Zeitintervallen vorzunehmen.
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Im allgemeinen wird man bei laufender Sole rei.nigu:ng mit sehr .geringen
Mengen auskommen, wie etwa i g Fe C13 * 6 H2 O auf 1 1 Sode. Die in den folgenden
Beispielen angegebenen Mengen beziehen sich auf stark verunreinigte Sole, wie sie
in der Praxis nur selten vorkommt. Die Wirkung steigender Menge von Ferrichlor.id
bei stark verunreinigter Sole wird durch Beispiel 2 erläutert.
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Beispiele i. Eine Sole mit Sao g Na. C1/1, 5 g S 04'/I, 1 g
N a Cl O3/1, deren Alkaligehal.t so eingestellt ist, :daß je Liter zur Neutralisation
bei Anwendung von Phenolphthalein als Indikator 2o ccm n/io-HCl und gegen. Methyloranbae
als Indikator 55 ccm n/io-HCl verbraucht werden, dient als Prüfsubstanz. Es werden
folgende Lösungen hergestellt: Probe 1. 2:0o C:em S:ale.
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Probe 2. Zoo ccm Sole werden zunächst mit 5 m9/1 Mo verunreinigt.
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Probe 3. Zoo ccm Sole werden zunächst mit 5 m9/1 Mo verunreinigt und
anschließend: wie folgt gereinigt: Die Sole wiird mit o,5 g Fe C13 - 6 H2 O versetzt
-und dann mit o,2 g calc. Soda gefällt.
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Probe 4. 2-0o ccm Sole werden zunächst muit 5 m9/1 Mo verunreinigt
und dann wie folgt gereinigt: Die Sole wiird mit 0,5 g BaC12 - 2H20 versetzt
und anschließend mit o,66 g Na S04 gefällt.
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Die vier Proben werden in der Weise getestet, daß sie zusammen mit
einer gemessenen Amalgammenge in einen Amal:gambestimmungsapparat gebracht werden
und .die Wasserstoffentwicklung in Abhängigkeit von der Zeit festgestellt wird.
Das Ergebnis isst aus Abb. i zu -ersehen. 2. Eine durch besondere betriebliche Verhältnisse
stark verunreinigte Sole enthält neben 300-g NaCl/I, 5 g S O4'/1 und i g Na Cl O3/1
folgende Verunreinigungen: 4 mg A1/1; 3 mg Ca/l; 5 mg Fe/1; o,4 mg V/1. Mit dieser
Sole werden folgende Reini:gungs.-operationen durchgeführt: Probe i. Die schwach
alkalische Sole (55 ccm n/io-HCl-Verbrauch gegenüber Methylorange) 'wird mit o,25
g FeCl3 - 6 H20/1 Sole versetzt. Der ausgeschiedene Niderschlag wird abfil:triert.
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Probe 2. Die schwach alkalische Sole (55 ccm n/io-HCI Verbrauch gegenüber
Methylorange) wird mit 0,5 g Fe C13. 6 H2.0/1 Sole versetzt. Zusätzlich
werden io ccm n/io-Soda hinzugefügt, der ausgeschiedene Niederschlag wird abfiltriert.
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Probe 3. Die schwach alkalische Sole (55 ccm n/io-H C1 Verbrauch gegenüber
Methylorange) wird mit i g Fe C13 * 6 H2 O/1 Sole versetzt. Zusätzlich werden 15
ccm n/io-Soda hinzugefügt, der au:sgeschiediene Niederschlag wiird abfiltriert.
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Probe 4. Die schwach alkalische Sode (55 ccm n/io-H Cl gegenüber
Me thylorange.) wird mit 2,5 g Fe C13 ' 6 H2 O/1 Sole versetzt. Zusätzlich werden
38 ccm n/io-Soda hinzugefügt. Der ausgeschiedene Niederschlag wird abfiltriert.
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Aus Abb. 2 ist zu ersehen, da:ß mit zunehmender Menge an Ferrichlorid
und Soda der Reinigungseffekt bi;s-ser wird und bei, Probe 4 vollkommen ist.
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3. Die gleiche Sole, die im Beisspiel 2 angegeben ist, wird wie folgt
behandelt: Probe i. Die schwach alkalische Sole (6o ccm n/i:o-H Cl-Verbrauch im
Liter gegen-über Methylorange) wird bei 7o° durch Zusetzen von 2,5 g Fe c13, 6 H2
0/I und Fällung mit 1 g Nag C 03 gereinigt.
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Probe 2. Die verunreinigte Sole wird bei 7o° durch Zusatz von 2,25
g A1 C13 - 6 H2 O/1 und Fällung mit i g Nag CO3 gereinigt.
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Probe 3. Die verunreinigte Sole wird nicht gereinigt.
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Probe 4. Reine Sole.
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Das Ergebnis der Ausprüfun:g gegenüber l\Tatriiumamalgam ist aus Abb.
3 zu, ersehen.
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4. Mittels .der Amal:gamp.robe werden folgende Solen verglichen: Probe
i. Zoo ccm verunreinigte Sole mit 300 g -NLa C1/1, 5 g S O4"/1, 1 g Na Cl
O3/1, 4o mg Na O H/1, 4. mg AI/1, 3 mg Ca/1, o,4 mg V/1 ohne besondere Behandlung.
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Probe 2. Die gleiche Menge verunreinigte Sole wird in der Weise gereinigt,
daß zunächst o,5 g Fe2(S 04)3. 9H20 zugegeben werden rund anschließend 0,147 :g
NaOH. Der Niederschlag wird, nachdem die 7o° heiße Sole 15 Minuten gerührt wurde,
abfiltriert.
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Probte 3. Die gleiche Menge verunreinigte Sole wird in der Weise gereinigt,
daß zunächst o,5 g Fe C13 . 6 H2 O zugegeben werden und anschließend 0,47 g NaOH.
Die Probe 3 wurde, wie bei Probe :2 beschrieben, weiterbehandelt.
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Probe ,4. Die gleiche Menge verunreinigte Sole wird in der Weise gereinigt,
@daß zunächst o,5 -g Fe C13 * 6 H2 O zugegeben werden und anschließend
o,2
g calc. Soda zugefügt weTden. Die Weiterbehandlung erfolgte nach den für Probe 2
gemachten Angaben.
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Das Ergebnis ist aus Abb. 4 zu entnehmen.
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5. Mittels der Ama:lgamprobe werden folgende Solen verglichen: Probe
r. Zoo ccm verunreinigte Sole mixt 3oo g Na C1/1:, 5 g S O4"/1, r ,g Na Cl 03/l,
4o mg Na O H/1, 4. mg A1/1, 3 mg Ca/1, 0,4 mg V/1 ohne besondexie Behandlung.
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Probe- 2. Die gleiche Menge verunreinigte Sole wird in der Weise gereinigt,
daß zunächst o,5 g Fe C13 ' 6 H2 O zugegeben werden und anschließend o,2 g calc.
.Soda. Der Niedierschlag wird, nachdem diie 70° warme Sole 15 Minuten gerührt wunde,
abfiltriert.
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Probe 3. Aus 0,5 g FeC13 *6H,0 in 5 ccm H20 und o,2 g Soda
in 5 ccm H20 wird Ferrihydroxyd gesondert gefällt. Der Niederschläg wird in Zoo
ccm Sole obiger Zusammensetzung und auf eine Temperatur von 70° gebracht und nach
Anwesenheit von 15 Minuten wieder aus der Sole entfernt. Das Ergebnis :der
Prüfung ist aus Abb. 5 zu ersehen.