JPH0488184A - 塩化アルカリ水溶液中の塩素酸塩の蓄積防止法 - Google Patents

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】 （イ）発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明はイオン交換膜法塩化アルカリ水溶液の電解で使
用する塩化アルカリ水溶液（以下「塩水」と称する。）
の精製に関するもので、特に循環塩水中に蓄積してくる
塩素酸塩を効果的かつ経済的な方法で除去する方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

イオン交換脱法塩水電解においては、陽極室から排出さ
れる戻り塩水を循環使用している。

塩素酸塩は電解槽陽極室で生成して、循環により塩水中
に次第に蓄積してくる。塩素酸塩の蓄積は、電流効率の
低下をもたらすと共に電解槽・配管等の腐食の原因とな
る。

そこで塩水中の塩素酸塩の除去方法が検討されており、
以下のものが知られている。

例えば、塩水に塩酸を過剰に添加して、以下の反応によ
り、塩水中の塩素酸塩を除去する方法が採用されている
。

Ｃｌ０１−　＋６ＨＣ１→３Ｃｈ　＋ＣＩ−＋３ＨｚＯ
しかしこの反応では大過剰の塩酸を加えなければ分解が
速やかに起こらず、塩酸を大過剰加えた後の塩水のｐＨ
は極めて低く、次工程において中和用に多量の苛性アル
カリが必要となるという欠点があった。

この改良方法としてイオン交換脱法塩水電解において、
塩素酸塩を含む陽極液からの塩水の一部を抜き出して、
これに過剰の塩酸を加えて、塩水中の塩素酸塩を分解し
、その後主循環塩水系に回収することにより、中和用の
苛性アルカリの使用量を節減して塩素酸塩の蓄積を防止
する方法が提案されている（特開昭５３−１８４９８号
及び特開昭５４−２８２９４号）。

また、別の方法として、イオン交換脱法塩化アルカリ電
解槽に供給される循環塩水を、循環経路中に設けられた
塩素酸塩分解触媒層に水素又は水素を含むガスの存在下
で流通せしめる方法（特開昭５６−１６３２８６号）、
循環塩水の一部を抜き出して冷却し、塩素酸塩を晶出さ
せて分離後、母液を循環塩水に回収することにより、塩
素酸塩を除去する方法（特開昭５１１４４３９９号）、
塩水中に亜硫酸ソーダ、硫化水素等の還元剤を添加する
方法（特開昭５３−１２３３９６号及び特開昭６０−７
７９８２号）等がある。

しかしながら、上記の方法はいずれも欠点があり実用的
ではなかった。

即ち、特開昭５３−１８４９８号の方法では、それでも
なお塩素酸塩を分解するために大過剰の塩酸を要し、従
って中和用の苛性アルカリも多量に必要である。

特開昭５４−２８２９４号の方法では、塩素酸塩が２０
ｇ／ｆ以上の高濃度の場合しか効果が発揮されない。

特開昭５６−１６３２８６号の方法では、塩素酸塩の分
解に時間がかかり、結果として処理コストが膨大となる
。

特開昭５１−１４４３９９号のように、晶出を利用する
方法は、工程が複雑となり、塩素酸塩の除去コストが膨
大となり、工業的に採用が困難である。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のような状況において、複雑な設備や工程を必要と
せず、経済的に、塩水中の塩素酸塩を除去する方法が強
く求められていた。

（ロ）発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 対象とする不純物イオンの種類は異なるが、硫酸イオン
を含有する電解用塩水から硫酸イオンを除去する方法と
して、電解槽より排出される塩水を、１５０　ｇ／ｌよ
り小さなアルカリ金属塩化物含量に希釈した後、弱塩基
性イオン交換媒体に通過させることによって硫酸イオン
を除去する方法が提案されている（特開昭６０＝２２８
６９１号）。戻り塩水中には一般に塩素酸塩も含まれて
おり、硫酸イオンの除去を目的とする上記の特開昭６０
−２２８６９１号の方法によって、塩素酸イオンも同様
に効率良く除去できると予想された。

しかしながら、この特開昭６０−２２８６９１号の方法
では、硫酸イオンと異なり、塩素酸塩の除去効率は極め
て低く、採用は殆ど不可能であった。

本発明者等は、塩水中の塩素酸塩を除去する方法につい
て更に検討した結果、特開昭６０２２８６９１号で用い
る弱塩基性イオン交換媒体とは全く異なる強塩基性陰イ
オン交換樹脂を用いると、塩素酸塩の除去効果が大きい
ことを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち本発明は、イオン交換膜法塩化アルカリ水溶液電解
に用いる塩素酸塩を含有する塩化アルカリ水溶液を、強
塩基性陰イオン交換樹脂と接触させることを特徴とする
、電解用塩化アルカリ水溶液中の塩素酸塩の蓄積防止法
である。

イオン交換樹脂は世の中に広く知られており、大きく陽
イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂に分類される。この
内、陰イオン交換樹脂は、ＯＨ＼Ｃド、Ｓ０４′＼ＮＯ
３−１Ｃ１０３−等の陰イオンに対して捕捉吸着能力が
あるもので、フェノール系やスチレン系の重合体母体の
末端に、１〜４級のアミン基が結合した構造となってい
る。

この内、本発明で使用されるのは、第４級のアミン基を
有する強塩基性陰イオン交換樹脂（以下単に「陰イオン
交換樹脂」と称する。）であり、該陰イオン交換樹脂を
用いることにより塩水中の塩素酸塩が充分除去可能とな
るのである。

戻り塩水と陰イオン交換樹脂との接触は、具体的には、
陰イオン交換樹脂を充填した塔に、戻り塩水を通過させ
るか、一定時間滞留させることにより行えばよく、これ
によって塩素酸塩を吸着除去することが可能である。

本発明において、塩水と陰イオン交換樹脂と′を接触さ
せる箇所は、電解槽から出た戻り塩水が、原塩溶解槽に
供給されて塩化アルカリで再飽和され、精製工程を経て
再び電解槽に供給されるラインのどこでもよいが、電解
槽から出た戻り塩水が脱塩素されてから再飽和されるま
での間が、塩素酸塩の濃度が高くて分解効率がよいこと
、並びに液中にフリー塩素が残存していないため、陰イ
オン交換樹脂に悪影響を及ぼさないことから好ましい。

塩水は、その全量を陰イオン交換樹脂と接触させても、
一部を分岐して接触させてもよいが、後者の方が処理す
る塩水量が少なくて済むので好ましい。

吸着は飽和吸着まで行ってもよいし、ある−定時間行う
だけでもよい。陰イオン交換樹脂を通過した塩水中の塩
素酸塩はゼロにする必要はなく、要するに循環系に蓄積
する分のみを吸着させればよい。

吸着温度は８０°Ｃ以下が好ましい。８０“Ｃを超える
と陰イオン交換樹脂に悪影響を与える恐れがある。

塩水のｐＨは、陰イオン交換樹脂が塩水に溶解すること
がないよう７以下とすることが好ましい。

接触時間、即ち陰イオン交換樹脂中の塩水の滞留時間は
、接触方法及び目的とする塩素酸塩の除去率により決定
すればよく、具体的には、接触方法を選定し、温度等の
反応条件を決めることにより、接触時間が決まる。

なお、本発明によれば塩水中の硫酸塩も付随的に捕捉除
去することが可能である。

塩素酸イオン吸着後の陰イオン交換樹脂は、苛性アルカ
リで洗浄することにより、再使用できる。

〔作用〕

本発明のように、強塩基性陰イオン交換樹脂により、塩
素酸塩が効率よく除去される理由は定かではないが、該
陰イオン交換樹脂は、塩素酸イオンに対して特別選択性
が高いためと推測される。

〔実施例］ 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳しく説
明する。

実施例１〜１０、比較例１ 食塩濃度の異なる２種の塩水（■ＮａＣ１１００ｇ／Ｉ
１．、　ＳＯ，”−４，８９ｇ／ｌ　ＣＩＯ：ｌ−２，
０１ｇ／ｉ　；■ＮａＣｌ２００ｇ／　ｌ、ＳＯａ”−
４，６８ｇ／ｆ、　Ｃｌ０ｚ−２，０９ｇ＃２　）１５
０ｍｌに表１記載の陰イオン交換樹脂３０ｍ１を添加し
、１時間攪拌後に塩水中の０１０．−及び参考までに８
０４′−の濃度も分析した。吸着前後の各イオン濃度の
減少分について表１に記す。

（ハ）発明の効果 本発明の方法によれば、複雑な設備や工程を必要とせず
、極めて経済的に、戻り塩水中の塩素酸塩を除去するこ
とができ、本発明は工業的に価値が高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、イオン交換膜法塩化アルカリ水溶液電解に用いる塩
   素酸塩を含有する塩化アルカリ水溶液を、強塩基性陰イ
   オン交換樹脂と接触させることを特徴とする、電解用塩
   化アルカリ水溶液中の塩素酸塩の蓄積防止法。