RU2732691C1 - Method of obtaining potassium iodate from iodine - Google Patents

Method of obtaining potassium iodate from iodine Download PDF

Info

Publication number
RU2732691C1
RU2732691C1 RU2019139966A RU2019139966A RU2732691C1 RU 2732691 C1 RU2732691 C1 RU 2732691C1 RU 2019139966 A RU2019139966 A RU 2019139966A RU 2019139966 A RU2019139966 A RU 2019139966A RU 2732691 C1 RU2732691 C1 RU 2732691C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iodine
potassium iodate
producing
solution
iodate
Prior art date
Application number
RU2019139966A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артем Дмитриевич Ивахнов
Татьяна Эдуардовна Скребец
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова» filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова»
Priority to RU2019139966A priority Critical patent/RU2732691C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732691C1 publication Critical patent/RU2732691C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/22Oxygen compounds of iodine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to chemical engineering of inorganic substances, specifically to a method of producing potassium iodate used in pharmaceutical and chemical industry. Described is a method of producing potassium iodate from iodine, involving oxidation of iodine in a burner flame, in which a rich iodine solution is fed into the burner in a propane-butane mixture, oxidiser is pure oxygen or air in tenfold excess of oxygen relative to combustible, combustion products are trapped by saturated solution of potassium hydroxide or carbonate, after saturation of the absorption solution, it is cooled to 5 °C and precipitated crystals of potassium iodate are separated by filtration.
EFFECT: simple technique of producing potassium iodate in refusing electrochemical methods of producing iodates and expensive and toxic oxidants.
1 cl, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ, а именно к способу получения иодата калия, используемого в фармацевтической и химической промышленности.The invention relates to the field of chemical technology of inorganic substances, namely to a method for producing potassium iodate used in the pharmaceutical and chemical industries.

Известны способы получения иодата калия, основанные на окислении иода или иодида калия окислителями, такими как бертолетова соль, хлор, бром в кислой или нейтральной среде [В.И. Ксензенко, Д.С. Стасиневич. Химия и технология брома, йода и их соединений. - М.: Химия, 1995, 432 с., Г. Реми. Курс неорганической химии. Т. 1. - М.: Мир, 1972, стр. 777]. Недостатком этих способов является использование высоких концентраций особо опасных окислителей, большой расход реагентов, необходимость утилизации побочных продуктов реакции, специальное коррозионно-стойкое оборудование и средства техники безопасности для хранения и использования окислителей.Known methods for producing potassium iodate based on the oxidation of iodine or potassium iodide with oxidizing agents such as Berthollet's salt, chlorine, bromine in an acidic or neutral medium [V.I. Ksenzenko, D.S. Stasinevich. Chemistry and technology of bromine, iodine and their compounds. - M .: Chemistry, 1995, 432 p., G. Remy. Inorganic chemistry course. T. 1. - M .: Mir, 1972, p. 777]. The disadvantage of these methods is the use of high concentrations of highly hazardous oxidants, high consumption of reagents, the need to dispose of reaction by-products, special corrosion-resistant equipment and safety equipment for the storage and use of oxidants.

Известны способы электрохимического окисления иодида калия до иодата калия в водном растворе на графитовых анодах при плотности тока 100-300 А/м2 и температуре 60-95°C [SU 865983, SU 1096307] в присутствии бихромата калия. Их преимуществом является отсутствие особо опасных реагентов для окисления, высокий выход по току иодата калия, простое управление процессом окисления.Known methods of electrochemical oxidation of potassium iodide to potassium iodate in an aqueous solution on graphite anodes at a current density of 100-300 A / m 2 and a temperature of 60-95 ° C [SU 865983, SU 1096307] in the presence of potassium dichromate. Their advantage is the absence of particularly hazardous reagents for oxidation, high current efficiency of potassium iodate, and simple control of the oxidation process.

Наиболее близким способом получения иодата калия является способ, предложенный авторами патента RU 2210533 С1. Способ основан на взаимодействии иода с гидроксидом калия, с образованием иодида и иодата калия в реакционной массе при щелочности до 8 кг/м3, содержании иодид-ионов до 160 кг/м3 и иодат-ионов до 50 кг/м3. Массу подвергают электролизу с последующим испарением при температуре не менее 80°C для предварительной кристаллизации и кристаллизацией при охлаждении.The closest method for producing potassium iodate is the method proposed by the authors of patent RU 2210533 C1. The method is based on the interaction of iodine with potassium hydroxide, with the formation of iodide and potassium iodate in the reaction mass at an alkalinity of up to 8 kg / m 3 , the content of iodide ions up to 160 kg / m 3 and iodate ions up to 50 kg / m 3 . The mass is subjected to electrolysis, followed by evaporation at a temperature of at least 80 ° C for preliminary crystallization and crystallization upon cooling.

Схожесть предлагаемого метода и прототипа заключается в использовании повышенной температуры и необходимости окисления иодид-ионов и иода до иодат-ионов.The similarity of the proposed method and the prototype lies in the use of an elevated temperature and the need for oxidation of iodide ions and iodine to iodate ions.

Недостатками прототипа являются высокие затраты времени на заполнение электролизера и слив раствора с электролизера, большие энергозатраты при испарении раствора до начала кристаллизации иодата калия. А также при проведении интенсивной кристаллизации иодата калия для предотвращения соосаждения иодида калия, необходимо поддерживать низкую концентрацию иодида калия в маточном растворе. Окисление иодида калия до концентрации близкой к нулю приводит к снижению силы тока и выхода по току иодата калия, увеличивает время электролиза. Сохранение силы тока требует увеличения подводимого напряжения, но при низких концентрациях иодида в растворе увеличивается износ анодов и уменьшается время их работы.The disadvantages of the prototype are the high costs of time for filling the electrolyzer and draining the solution from the electrolyzer, high energy consumption during the evaporation of the solution before the crystallization of potassium iodate begins. And also during the intensive crystallization of potassium iodate to prevent coprecipitation of potassium iodide, it is necessary to maintain a low concentration of potassium iodide in the mother liquor. Oxidation of potassium iodide to a concentration close to zero leads to a decrease in the current strength and current efficiency of potassium iodate, and increases the electrolysis time. Maintaining the current strength requires an increase in the applied voltage, but at low iodide concentrations in the solution, the wear of the anodes increases and their operating time decreases.

Технической задачей изобретения является упрощение технологии получения иодата калия, исключение электролизных процессов, сопровождающихся высоким расходом электроэнергии и повышение выхода целевого продукта - иодата калия.The technical objective of the invention is to simplify the technology for producing potassium iodate, eliminate electrolysis processes accompanied by high energy consumption and increase the yield of the target product - potassium iodate.

Результат изобретения - упрощение технологии получения иодата калия при отказе от электрохимических способов получения иодатов, а также дорогостоящих и токсичных окислителей.The result of the invention is the simplification of the technology for producing potassium iodate while rejecting electrochemical methods for producing iodates, as well as expensive and toxic oxidants.

Указанный результат достигается тем, что в предлагаемом способе молекулярный иод, растворенный в сжиженном горючем газе, окисляется чистым кислородом или кислородом воздуха в пламени горелки. Горючим газом является пропан-бутановая смесь, избыток кислорода десятикратный от требуемого для сгорания горючего. Выход иодата калия достигает 99,9% от теоретического, в расчете на исходный иод.This result is achieved by the fact that in the proposed method, molecular iodine dissolved in liquefied combustible gas is oxidized with pure oxygen or air oxygen in the burner flame. The combustible gas is a propane-butane mixture, the excess of oxygen is ten times that of the fuel required for combustion. The yield of potassium iodate reaches 99.9% of theoretical, based on the initial iodine.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Насыщенный раствор иода в пропан-бутановой смеси (содержание иода 12 г/100г смеси) подается в кислородную горелку со скоростью 0,25-0,5 г/мин. В горелку дополнительно подается технический кислород в количестве 0,9-1,8 г/мин, что соответствует объемной скорости подачи 6,4-12,8 л/мин. Расход горючего газа определяется гравиметрически, кислорода газоволюмометрически. При использовании в качестве окислителя воздуха, его расход увеличивают в пять раз, по сравнению с расходом кислорода.A saturated solution of iodine in a propane-butane mixture (iodine content 12 g / 100 g of the mixture) is fed into the oxygen burner at a rate of 0.25-0.5 g / min. Technical oxygen is additionally supplied to the burner in an amount of 0.9-1.8 g / min, which corresponds to a volumetric feed rate of 6.4-12.8 l / min. The consumption of combustible gas is determined gravimetrically, oxygen - gas-volumetric. When air is used as an oxidizer, its consumption is increased fivefold compared to the oxygen consumption.

Продукты сгорания с помощью вакуумного насоса протягиваются через ряд поглотительных сосудов, заполненных насыщенным раствором гидроксида калия или насыщенным раствором карбоната калия. Поглощение продуктов сгорания ведут до создания в поглотителях кислой реакции среды (рН 2,5-3). После насыщения поглотительного раствора его охлаждают до 5°С и отделяют фильтрованием выделившиеся кристаллы иодата калия.The combustion products are drawn by a vacuum pump through a series of absorption vessels filled with a saturated solution of potassium hydroxide or a saturated solution of potassium carbonate. The absorption of combustion products is carried out until an acidic reaction medium (pH 2.5-3) is created in the absorbers. After saturation of the absorption solution, it is cooled to 5 ° C and the separated crystals of potassium iodate are separated by filtration.

Конкретные условия реализации способа могут варьироваться.The specific conditions for the implementation of the method may vary.

Примеры, подтверждающие возможность получения иодата калия по предлагаемому методу приведены в таблице 1.Examples confirming the possibility of obtaining potassium iodate by the proposed method are shown in table 1.

Содержание иодата калия определяли в поглотительном растворе методом иодометрии. Ввиду возможного проскока иода в поглотительный раствор, он также был испытан на присутствие молекулярного иода и иодид-иона. Присутствия молекулярного иода и иодид-иона в поглотительном растворе, в ходе подтверждающих экспериментов, обнаружено не было, иод полностью окислялся до иодат-иона.The content of potassium iodate was determined in the absorption solution by iodometry. In view of the possible leakage of iodine into the absorption solution, it was also tested for the presence of molecular iodine and iodide ion. The presence of molecular iodine and iodide ion in the absorption solution was not detected in the course of confirming experiments, iodine was completely oxidized to iodate ion.

Из приведенных примеров видно, что по предлагаемому способу возможно получение иодата калия с выходом до 99,9%.From the above examples, it can be seen that the proposed method can produce potassium iodate with a yield of up to 99.9%.

Для реализации заявляемого способа может быть использовано стандартное оборудование, применяемое в химической технологии.To implement the proposed method, standard equipment used in chemical technology can be used.

Заявляемый способ является экологически безопасным, т.к. получаемый продукт не содержит органических растворителей, а в результате проведения процесса не образуется токсичных или трудно утилизируемых отходов или побочных продуктов. Тепло, выделяемое при сгорании топлива, может быть использовано для нагрева теплоносителей.The inventive method is environmentally friendly, because the resulting product does not contain organic solvents, and the process does not generate toxic or difficult to dispose of waste or by-products. The heat released during the combustion of fuel can be used to heat the heat carriers.

Заявляемый способ может быть использован для получения иодата калия как в лабораторной практике, так и в промышленности и пригоден и для периодических, и для непрерывных технологических методов.The inventive method can be used to obtain potassium iodate both in laboratory practice and in industry and is suitable for both batch and continuous technological methods.

Таблица 1. Примеры, подтверждающие возможность осуществления способа получения иодата калия из иодаTable 1. Examples confirming the possibility of implementing the method of obtaining potassium iodate from iodine

№/№ примераSample # / # Скорость подачи раствора иода в пропан-бутановой смеси, г/минFeed rate of iodine solution in propane-butane mixture, g / min Вид окислителяOxidizer type Скорость подачи окислителя, гО2/мин, лВоздуха/мин.Oxidizer feed rate, gO 2 / min, l Air / min. Избыток окислителя, разExcess oxidant, times Выход иодата калия, % от теоретическогоPotassium iodate yield,% of theoretical 11 0,250.25 ВоздухAir 6,46.4 10ten 99,999.9 22 0,40,4 ВоздухAir 10,310.3 10ten 99,999.9 33 0,50.5 ВоздухAir 12,812.8 10ten 99,999.9 44 0,250.25 КислородOxygen 0,90.9 10ten 99,999.9 5five 0,30.3 КислородOxygen 1,11.1 10ten 99,999.9 66 0,50.5 КислородOxygen 1,81.8 10ten 99,999.9

Claims (1)

Способ получения иодата калия из иода, включающий окисление иода в пламени горелки, отличающийся тем, что в горелку подаётся насыщенный раствор иода в пропан-бутановой смеси, окислителем является чистый кислород или воздух в десятикратном избытке кислорода по отношению к горючему, продукты сгорания улавливаются насыщенным раствором гидроксида или карбоната калия, после насыщения поглотительного раствора его охлаждают до 5°С и отделяют фильтрованием выделившиеся кристаллы иодата калия.A method for producing potassium iodate from iodine, including the oxidation of iodine in a burner flame, characterized in that a saturated solution of iodine in a propane-butane mixture is supplied to the burner, pure oxygen or air in a tenfold excess of oxygen in relation to the fuel is the oxidizer, the combustion products are captured by a saturated solution potassium hydroxide or carbonate, after saturation of the absorption solution, it is cooled to 5 ° C and the separated crystals of potassium iodate are separated by filtration.
RU2019139966A 2019-12-06 2019-12-06 Method of obtaining potassium iodate from iodine RU2732691C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139966A RU2732691C1 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Method of obtaining potassium iodate from iodine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139966A RU2732691C1 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Method of obtaining potassium iodate from iodine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732691C1 true RU2732691C1 (en) 2020-09-22

Family

ID=72922257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019139966A RU2732691C1 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Method of obtaining potassium iodate from iodine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732691C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780561C1 (en) * 2021-11-19 2022-09-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" Method for obtaining potassium bromate from bromine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1189834B1 (en) * 1999-06-07 2004-11-03 SCA Hygiene Products Zeist B.V. Process for regenerating periodic acid
RU2305066C2 (en) * 2005-11-02 2007-08-27 Открытое Акционерное общество "Троицкий йодный завод" Method for preparing potassium iodate and potassium iodide
CN102021600A (en) * 2010-12-21 2011-04-20 北京化工大学 Method and device for producing potassium iodate through oxygen cathode non-diaphragm electrolysis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1189834B1 (en) * 1999-06-07 2004-11-03 SCA Hygiene Products Zeist B.V. Process for regenerating periodic acid
RU2305066C2 (en) * 2005-11-02 2007-08-27 Открытое Акционерное общество "Троицкий йодный завод" Method for preparing potassium iodate and potassium iodide
CN102021600A (en) * 2010-12-21 2011-04-20 北京化工大学 Method and device for producing potassium iodate through oxygen cathode non-diaphragm electrolysis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780561C1 (en) * 2021-11-19 2022-09-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" Method for obtaining potassium bromate from bromine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10221491B2 (en) Process and apparatus for generating or recovering hydrochloric acid from metal salt solutions
Bonfatti et al. Electrochemical incineration of glucose as a model organic substrate. II. Role of active chlorine mediation
US5616234A (en) Method for producing chlorine or hypochlorite product
RU2084557C1 (en) Method of producing chlorine dioxide
US20120085657A1 (en) Chemical systems and methods for operating an electrochemical cell with an acidic anolyte
US20080003507A1 (en) Formulation Of Electrolyte Solutions For Electrochemical Chlorine Dioxide Generators
US5952542A (en) Method of oxidation
CN112978766A (en) Advanced treatment method for industrial waste salt
CA1214429A (en) Removal of chlorate from electrolyte cell brine
Serikawa et al. Wet electrolytic oxidation of organic pollutants in wastewater treatment
RU2732691C1 (en) Method of obtaining potassium iodate from iodine
US4323437A (en) Treatment of brine
CN116425376B (en) PTA wastewater resource utilization method
US3971707A (en) Oxidation of phosphorus in aqueous medium
RU2780561C1 (en) Method for obtaining potassium bromate from bromine
RU2780562C1 (en) Method for preparing potassium iodate from potassium iodide
US3535215A (en) Method for operating electrolytic cells
US1173346A (en) Method for the manufacture of chlorates and perchlorates of alkali metals.
CN111304683A (en) Method for removing chlorate in electrolytic circulating light salt water
EA025314B1 (en) Electrolytic process of producing alkali metal chlorate
Kolyagin et al. Formation of peracids from corresponding organic acids under oxygen electroreduction in gas-diffusion electrode
EA026299B1 (en) Method and apparatus for the treatment of effluents from production plants of epoxy compounds
RU2618277C1 (en) Method of pharmaceutical industry wastewater treatment
CN114014485B (en) Treatment method of leachate of hazardous waste landfill
CN114229871B (en) Method for improving stability of evaporation system of byproduct brine of ketone hydrazine hydrate