JPH11293484A - 過硫酸アンモニウムの製造方法 - Google Patents
過硫酸アンモニウムの製造方法Info
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Abstract
提供する。 【解決手段】硫酸アンモニウム水溶液を陽極原料として
用い、電解することにより過硫酸アンモニウムを製造す
る方法において、陽極原料の硫酸イオンとして硫酸アン
モニウムのみを用いることを特徴とする過硫酸アンモニ
ウムの製造方法。
Description
ムの製造方法に関する。過硫酸アンモニウムはポリ塩化
ビニルや、ポリアクリロニトリルの重合開始剤として、
或いはプリント配線板処理剤として広く工業的に用いら
れている。
としては、硫酸及び硫酸アンモニウムを含有した水溶
液、即ち硫酸水素アンモニウム水溶液を原料とした電解
製法が知られている。この方法では、硫酸水素アンモニ
ウムを原料とし過硫酸アンモニウムを電解法によって製
造し、生成した過硫酸アンモニウムを真空晶析・遠心分
離等により濃縮・分離・乾燥し、製品化している。この
時、結晶を含有していた溶液(通常晶析母液と呼ばれ
る)は、陰極の生成液と混合され、陽極原料として使用
される。
は、プロトン、アルカリ金属イオンまたはアンモニウム
イオンを伴った硫酸イオンの水溶液を隔膜電解槽中で陽
極酸化することによる過硫酸アルカリ塩またはアンモニ
ウム塩の製造方法が記載されているが、この方法では、
最終的な電流効率は約80%にとどまり経済的な製法で
はない。また、特開昭57−198275号公報には硫
酸水素アンモニウムと電解促進剤を原料とする過硫酸ア
ンモニウムの製造方法が記載されているが、この方法で
も電流効率は約80%であり経済的に有利な方法とは言
えない。
述べられた過硫酸アンモニウムの製造方法に於ける問題
点を解決し、且つ工業的に有利な方法で過硫酸アンモニ
ウムを製造する方法を提供するものである。
欠点を克服するため鋭意研究を行った結果、陽極原料の
硫酸イオンとして硫酸アンモニウムのみを用いることに
より過硫酸アンモニウム製造時の電流効率が著しく向上
することを見出し、本発明を完成させるに至った。すな
わち、本発明は、硫酸アンモニウムを陽極原料として用
い、電解することにより過硫酸アンモニウムを製造する
方法において、陽極原料の硫酸イオンとして硫酸アンモ
ニウムのみを用いることを特徴とする過硫酸アンモニウ
ムの製造方法に関するものである。
して、硫酸アンモニウム30〜44重量%、好ましくは
硫酸アンモニウム40〜44重量%の水溶液を用いる。
この陽極原料は、必要量の分極剤を含むが、分極剤とし
ては、チオシアン酸塩、シアン化物、シアン酸塩、フッ
化物などが用いられる。陰極原料として、0〜35重量
%の濃度の硫酸アンモニウムを含有する10〜80重量
%の硫酸水溶液が用いられる。上述した濃度範囲以外で
は、低い電流効率しか得られず、得策ではない。
く工業的に用いられている箱型電槽、または、イオン交
換膜等で仕切られたフィルタープレス型電槽でも良い。
陽極は、好ましくは白金であるが炭素電極等の化学的に
耐性を持つ材料も用いることができる。陰極は、鉛或い
はジルコニウムが好ましいが、ステンレス等酸耐性のあ
る金属電極も用いることができる。陽極の電流密度は、
少なくとも40A/dm2 である。電解槽内温度は、1
5〜40℃である。これより低いと溶液中の塩類が析出
する恐れがあり、また、溶液の温度が高くなるほど塩類
の溶解度は上昇するが、高温では生成した過硫酸塩の加
水分解反応が起こりやすく好ましくない。
晶析処理する時の晶析槽は、広く一般に使用される晶析
槽が用いられる。晶析温度は、15〜60℃好ましくは
20〜50℃である。これ以下の温度では、コンデンサ
ー部の温度が低くなり過ぎ経済的に得策ではなくなる
し、これ以上の温度では、過硫酸アンモニウムが分解
し、結果的に低収率となる。晶析圧力は、先の温度範囲
に於いて、水が沸騰するような圧力が適用される。晶析
後の過硫酸アンモニウム含有スラリーは、遠心分離器等
の固液分離器により結晶と晶析母液とに分離される。得
られた結晶は、粉体乾燥機を用いて乾燥・製品化され
る。分離された晶析母液及び陰極生成液は、アンモニア
により中和された後、電解原料として再利用される。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。尚、実施例中の電流効率は(生成した過硫酸イ
オン(mol)×2)/通電量(F)×100%で表さ
れ、単位通電量当たりに生成した過硫酸イオンの割合を
表す。また、電解電圧は、電極間の電位差であり、濃度
の表示は全て重量%である。
陰極室はシリコーンゴムシール剤を用いて固定した多孔
質中性アルミナ隔膜板で仕切った。各室には、バッファ
ータンク兼冷却タンクを設け、バッファータンクから電
解室へチューブポンプにより送液を行い、電解室出口よ
りバッファータンクへの液戻りは、オーバーフローによ
り行った。バッファータンク内には、ガラス冷却管を挿
入し冷却水を循環させた。陽極は、幅1.8cm×長さ
16cm(面積28.8cm2 )の白金箔2枚を用い
た。陰極は、鉛板を用いた。陽極と陰極は隔膜よりそれ
ぞれ約0.5cm離してセットした。電解用の直流は、
可変整流器より得た。
ウム43.0%(600.0g)、チオシアン酸アンモ
ニウム0.03%(0.42g)の水溶液であった。陰
極原料1333.6gは、硫酸18.9%(252.4
g)、硫酸アンモニウム28.4%(378.8g)の
水溶液であった。電解は、電流値34.5Aにて4時間
行った。
生成液1391.0gを得た。液組成を滴定により分析
したところ、陽極生成液組成は、過硫酸アンモニウム3
8.3%(511.2g)、硫酸アンモニウム7.50
%(100.0g)、硫酸1.51%(20.2g)で
あった。また、陰極生成液組成は、硫酸アンモニウム4
1.9%(583.2g)、硫酸0.91%(12.6
g)であった。この時の電流効率は87.0%であり、
電解電圧は6.0V、陽極液平均温度28.7℃、陰極
液平均温度29.2℃であった。
gは、過硫酸アンモニウム3.25%(54.5g)、
硫酸アンモニウム37.0%(621.2g)、チオシ
アン酸アンモニウム0.03%(0.50g)の水溶液
であった。陰極原料953.4gは、硫酸26.5%
(252.5g)の水溶液であった。電解は、電流値3
4.5Aにて4時間行った。
生成液1010.4gを得た。液組成を滴定により分析
したところ、陽極生成液組成は、過硫酸アンモニウム3
5.0%(565.6g)、硫酸アンモニウム7.50
%(121.2g)、硫酸1.25%(20.2g)で
あった。また、陰極生成液組成は、硫酸アンモニウム2
0.2%(204.1g)、硫酸1.25%(12.6
g)であった。この時の電流効率は87.0%であり、
電解電圧は6.0V、陽極液平均温度28.9℃、陰極
液平均温度29.7℃であった。
を付した晶析槽へ導き、真空度20mmHg、温度30
℃にて真空晶析を行い、過硫酸アンモニウムを析出させ
た。得られたスラリーを遠心分離器に導き結晶と晶析母
液を分離した。得られた結晶526.8gを完全に乾燥
したところ、純度99.9%の過硫酸アンモニウム結晶
511.0gが得られた。晶析工程での過硫酸アンモニ
ウム結晶の回収率は99.9%であった。
3.9gであり、その組成は、過硫酸アンモニウム1
3.5%(54.5g)、硫酸アンモニウム30.0%
(121.2g)、硫酸5.00%(20.2g)であ
った。この晶析母液と先の電解で得られた陰極生成液を
混合し、更に硫酸アンモニウム251.7g、チオシア
ン酸アンモニウム0.50gを溶解した。その後、混合
液中の硫酸をアンモニアガス11.4gで中和し、陽極
原料として使用した。陰極原料は別途調製した。
り調製された陽極原料1677.9gは、過硫酸アンモ
ニウム3.25%(54.5g)、硫酸アンモニウム3
7.0%(621.2g)、チオシアン酸アンモニウム
0.03%(0.50g)の水溶液であった。陰極原料
953.4gは、硫酸26.5%(252.5g)の水
溶液であった。電解は、電流値34.5Aにて4時間行
った。
生成液1010.9gを得た。液組成を滴定により分析
したところ、陽極生成液組成は、過硫酸アンモニウム3
5.0%(565.6g)、硫酸アンモニウム7.50
%(121.2g)、硫酸1.25%(20.2g)で
あった。また、陰極生成液組成は、硫酸アンモニウム2
0.2%(204.1g)、硫酸1.25%(12.6
g)であった。この時の電流効率は87.2%であり、
電解電圧は6.0V、陽極液平均温度28.3℃、陰極
液平均温度29.5℃であった。
gは、過硫酸アンモニウム7.18%(130.6
g)、硫酸アンモニウム33.7%(612.8g)、
硫酸5.81%(105.7g)、チオシアン酸アンモ
ニウム0.03%(0.55g)であった。陰極原料1
526.7gは、硫酸14.6%(223.3g)の水
溶液であった。電解は、電流値34.5Aにて4時間電
解を行った。
生成液1616.8gを得た。液組成を滴定により分析
したところ、陽極生成液組成は、過硫酸アンモニウム3
5.4%(606.4g)、硫酸アンモニウム5.79
%(99.2g)、硫酸5.58%(95.6g)であ
った。また、陰極生成液組成は、硫酸アンモニウム1
4.7%(238.1g)、硫酸1.79%(28.9
g)であった。この時の電流効率は81.0%であり、
電解電圧は6.2V、陽極平均温度27.1℃、陰極平
均温度28.1℃であった。この方法では、電流効率は
本発明に比べ約6%低い結果となった。
が高く、安価に過硫酸アンモニウムを製造することが出
来る。
Claims (6)
- 【請求項1】 硫酸アンモニウム水溶液を陽極原料とし
て用い、電解することにより過硫酸アンモニウムを製造
する方法において、陽極原料の硫酸イオンとして硫酸ア
ンモニウムのみを用いることを特徴とする過硫酸アンモ
ニウムの製造方法。 - 【請求項2】 硫酸アンモニウムの濃度が30〜44重
量%である請求項1記載の過硫酸アンモニウムの製造方
法。 - 【請求項3】 電解の陽極が白金である請求項1記載の
過硫酸アンモニウムの製造方法。 - 【請求項4】 電解の陽極の電流密度が少なくとも40
A/dm2 である請求項1記載の過硫酸アンモニウムの
製造方法。 - 【請求項5】 電解の温度が15〜40℃である請求項
1記載の過硫酸アンモニウムの製造方法。 - 【請求項6】 陰極生成液及び晶析母液を中和して陽極
原料に用いる請求項1記載の過硫酸アンモニウムの製造
方法。
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
JP09470098A JP3832533B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 過硫酸アンモニウムの製造方法 |
TW088103936A TW416997B (en) | 1998-03-30 | 1999-03-15 | Process for producing persulfate |
US09/275,026 US6214197B1 (en) | 1998-03-30 | 1999-03-24 | Process for producing persulfate |
DE19913820A DE19913820B4 (de) | 1998-03-30 | 1999-03-26 | Verfahren zur Herstellung von Ammoniumpersulfat sowie seine Verwendung zur Herstellung von Natrium- oder Kaliumpersulfat |
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KR101377428B1 (ko) * | 2011-12-13 | 2014-03-26 | (주) 휴브글로벌 | 과황산암모늄의 연속운전 제조방법 |
CN104152943A (zh) * | 2014-08-15 | 2014-11-19 | 东南大学 | 氨和尿素溶液烟气净化吸收液制过硫酸铵的装置及方法 |
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CN113174604A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-27 | 浙江工业大学 | 一种直接电氧化制备过硫酸钠的方法 |
-
1998
- 1998-04-07 JP JP09470098A patent/JP3832533B2/ja not_active Expired - Fee Related
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