SE504562C2 - Förfarande för avlägsnande av sulfat från en vattenhaltig lösning av alkalimetallklorat - Google Patents

Förfarande för avlägsnande av sulfat från en vattenhaltig lösning av alkalimetallklorat

Info

Publication number
SE504562C2
SE504562C2 SE9100657A SE9100657A SE504562C2 SE 504562 C2 SE504562 C2 SE 504562C2 SE 9100657 A SE9100657 A SE 9100657A SE 9100657 A SE9100657 A SE 9100657A SE 504562 C2 SE504562 C2 SE 504562C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
chlorate
solution
alkali metal
calcium
sulphate
Prior art date
Application number
SE9100657A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9100657D0 (sv
SE9100657L (sv
Inventor
Istvan Szanto
Marc Dietrich
Original Assignee
Krebs & Cie Sa
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 Krebs & Cie Sa filed Critical Krebs & Cie Sa
Publication of SE9100657D0 publication Critical patent/SE9100657D0/sv
Publication of SE9100657L publication Critical patent/SE9100657L/sv
Publication of SE504562C2 publication Critical patent/SE504562C2/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/08Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • 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
    • C01B11/12Chloric acid
    • C01B11/14Chlorates
    • 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
    • C01B11/12Chloric acid
    • C01B11/14Chlorates
    • C01B11/145Separation; Crystallisation; Purification, After-treatment; Stabilisation by additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/34Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Description

504 10 15 20 25 30 35 562 2 Vanligen erhålles den alkalimetallkloridsaltlake som används som sats till cellerna genom att lösa ett rått salt innehållande olika föroreningar, vilka är skadliga för elektrolysen. Dessa föroreningar föreligger i huvudsak i saltlaken i form av Ca++ -, Mg++- och S04:-joner.
När kalciumjonerna införs i den elektrolytiska cellen bildar en del av dem en avsättning på katoderna. Denna av- sättning ökar det elektriska motståndet i cellen och med- för högre driftskostnader beroende på förbrukningen av en större mängd elektrisk energi. Det är i praktiken vanligt att behandla saltlaken, bonat och natriumhydroxid före införandet i de elektroly- som utgör satsen, med natriumkar- tiska cellerna för att reducera dess halt av kalcium och magnesium.
Fastän det är möjligt att minska effekterna av kal- cium genom en primär behandling av saltlaken med kemiska produkter, finns det i saltlaken kvar en viss mängd kal- cium som ackumuleras i cellen och som framkallar en ökning av förbrukningen av elektrisk energi och sålunda en ökning av driftskostnaderna. Under de senaste åren har det blivit vanligt att efter den kemiska behandlingen av saltlakarna genomföra en sekundär rening med hjälp av jonbyteshartser, utformade för avlägsnande av kalcium och magnesium från nämnda saltlakar. Dessa hartser avlägsnar kalcium och mag- nesium till nivåer av mindre än 50 miljarddelar, typiskt mindre än 25 miljarddelar. Detta sekundära reningsförfa- rande är särskilt fördelaktigt i områden där den elekt- riska energin är dyrbar.
Sulfatjonerna stör elektrolysen endast om deras kon- centration uppnår en viss nivå. Man kan använda elektrolys för att producera klorat i form av lösning, men mer och mer framställs klorat i kristalliserad form. Genom ett lämpligt val av processbetingelser för kristallisationen är det möjligt att bibehålla kloriden i lösning så att, efter den slutliga separationen av det i huvudsak rena kristalliserade kloratet ur moderlutarna, det är möjligt att återcirkulera dessa till de elektrolytiska cellerna. 10 15 20 25 30 35 504 562 3 Denna återcirkulering förorsakar en kontinuerlig ökning av sulfatnivån. Sålunda tränger sulfaten från råmaterialet in i det elektrolytiska systemet och stannar kvar i moderlu- tarna efter kristallisationen så att de àtercirkuleras till cellerna. När de uppnår en tillräckligt hög nivå har sulfaten en olycklig inverkan på energiförbrukningen för elektrolysen och skapar driftsproblem på grund av lokali- serad utfällning i de elektrolytiska cellerna. Följaktli- gen är det absolut nödvändigt att begränsa koncentrationen av sulfaten till en acceptabel nivå i elektrolysslingan.
Man kan tänka sig flera förfaranden för reglering av koncentrationen av sulfat i anordningar för framställning av kristalliserat klorat, varvid vart och ett av dessa förfaranden uppvisar sina särskilda nackdelar.
Det är möjligt att bibehålla koncentrationen av sul- fat i systemet på en acceptabel nivå genom att rena lös- ningen, dvs genom att ta ut en del av kloratlösningen.
Emellertid bestäms då den minsta andelen, i förhållande till den totala produktionen, som måste tas ut i form av en lösning, av de sulfat som föreligger i utgångssaltet och inte av marknadens behov, och denna andel kan vara betydande som funktion av koncentrationen av sulfat i nämnda salt eller ingående saltlake. Dessutom innehåller denna produkt, uttagen i form av en lösning, natrium- eller kaliumdikromat, vilket ger upphov till kostnader för ersättning och för att avlägsna om dess närvaro inte är acceptabel i vätskeprodukten. Detta förfarande kräver av- sättningsmöjligheter för lösningen som uppvisar ett redu- cerat ekonomiskt värde på grund av högre transportkost- nader. Det bestämmer likaså den övre gränsen för andelen av anläggningens produkt som kan expedieras i kristalli- serad form.
Det är även möjligt att fälla ut sulfaten på samma gång som kromaten genom att kyla en ström härledd från moderlutarna till låg temperatur vid utloppet från den huvudsakliga kloratkristallisatorn. Ett förfarande av denna typ beskrivs i US patentskriften 4 702 805. En del 504 lO 15 20 25 30 35 562 4 av moderlutarna vid utloppet från NaClO3-kristallisatorn (som arbetar under vakuum vid 40°C) kyls till -5°C. Den huvudsakliga nackdelen med ett sådant förfarande är ener- giförbrukningen för att sänka temperaturen på moderlutarna från 40°C till -5°C. För att minska denna energiförbruk- ning får elektrolysen arbeta med en relativt hög sulfat- koncentration som kan skada beläggningen på anoderna och minska cellernas effektivitet på grund av en betydande produktion av syre.
Ett annat förfarande för reglering av koncentrationen av sulfat består i att bringa lösningen, som utgör satsen till kristallisatorn, eller moderlutarna, som kommer från nämnda kristallisator, helt eller delvis, att reagera med kemiska produkter som bildar sulfat som är relativt olös- liga i lösningen. Typiska exempel på sådana reaktioner är reaktionerna med bariumklorid eller bariumkarbonat för bildning av bariumsulfat, och reaktionen med kalciumklorid för bildning av kalciumsulfat. I vissa fall föredrages reaktionen med bariumföreningar, särskilt i anordningar som använder sig av en behandling av saltlake med jonbyte för att förhindra införande av kalcium i de elektrolytiska cellerna. Emellertid uppvisar detta förfarande olika nack- delar.
En huvudsaklig nackdel är att tillsatsen av mycket stora mängder av bariumföreningar medför en närvaro av mycket stora mängder av barium i de elektrolytiska celler- na. Detta barium bildar en avsättning av sulfat på anodbe- läggningen, vilken är skadlig för cellernas funktion. Ba- rium reagerar inte endast med sulfatjonerna utan kombine- ras likaså med kromatjonerna för bildning av bariumkromat, varför det är nödvändigt att tillsätta en tillräcklig mängd barium för att reagera med kromat- och sulfatjoner- na. Sålunda förloras en del av det införda bariumet. Ba- riumföreningarna och natrium- eller kaliumdikromatet är dyrbara och detta utgör en väsentlig förlust av kemiska reagens. Den bildade suspensionen av bariumsulfat och ba- riumkromat måste separeras och de fasta materialen som 10 15 20 25 30 35 504 562 5 blir resultatet måste kastas. Detta utgör betydande kost- nader för investering och exploatering.
En annan nackdel är att de fasta material som produ- ceras av behandlingen med barium eller med kalcium är för- orenade med krom i form av kromat eller dikromat, vilka betraktas som skadliga för miljön.
Emellertid beskriver US patentskriften 4 636 376 ett förfarande för kontinuerligt avlägsnande av sulfat från lösningar av alkalimetallklorat, vilket förfarande utnytt- jar en kemisk reaktion med en produkt innehållande kal- såsom kalciumklorid, med bildning av en fällning, i Detta resultat cium, vilken kromnivån är reducerad (ca 100 ppm). enligt vilka sulfat- ett dubbelsalt med erhålles tack vare driftsbetingelser, jonerna utfälles i form av glauberit, formeln Na2Ca(SO4)2.
Det har nu enligt uppfinningen konstaterats att det är möjligt att avlägsna sulfat från en lösning av alkali- metallklorat i form av gips (CaSO4, 2H20) utan att detta väsentligt förorenas av krom. Sålunda blandas en vatten- haltig lösning av alkalimetallklorat innehållande kromat och sulfat och med ett pH-värde av ca 2,5-4,5 med en pro- dukt innehållande kalcium under en tid och vid en tempe- ratur som är tillräckliga för att bilda en gipsfällning.
Därefter separeras denna gipsfällning från kloratlösning- en.
Enligt uppfinningen genomförs detta avlägsnande av sulfat från alkalimetallösningarna företrädesvis i ett kontinuerligt förfarande för framställning av ett alkali- metallklorat genom elektrolys av en alkalimetallklorid.
Ett sådant förfarande omfattar, (a) behandling av en saltlake av alkalimetallklorid huvud- såsom förklaras ovan: sakligen förorenad med Ca++-, Mg++- och S04:-joner, om nödvändigt med kemiska reagens och, i alla händelser, genom jonbyteshartser för att sänka dess halter av ++ ++ Ca och av Mg , införandet av den sålunda behandlade saltlaken, föro- renad med S04 -joner, i en reaktionszon, (b) i vilken 504 562 10 15 20 25 30 35 6 alkalimetallkloriden omvandlas genom elektrolys till klor och motsvarande hydroxid, kloren och hydroxiden bringas att reagera för att bilda hypoklorit och hypo- klorsyra, som därefter bringas att reagera för att bilda en lösning som är rik på alkalimetallklorat, (c) kylning av lösningen som är rik på klorat för att framkalla separation genom kristallisation av en del av alkalimetallkloratet och utvinna dels alkalimetall- kloratkristaller och dels moderlutar omfattande klo- rat-, klorid- och sulfatjoner, (d) utvinning av alkalimetallkloratkristallerna och åter- cirkulering av åtminstone en del av nämnda moderlutar till reaktionszonen.
Förfarandet enligt föreliggande uppfinning omfattar följande förbättring: - utfällning av gips som är huvudsakligen fritt från krom utgående från en ström härledd från moderlutar eller utgående från en ström härledd fràn elektrolyten eller från en ström härledd fràn den elektrolyserade lösningen före kristallisation genom blandning med en kalciuminne- hållande produkt med ett pH-värde av ca 2,5-ca 4,5, - utvinning av gipset och återcirkulering av de de- sulfaterade moderlutarna, den desulfaterade elektrolyten och den desulfaterade elektrolyserade lösningen till nämnda jonbyteshartser.
Denna förbättring gör det möjligt att kontinuerligt producera ett alkalimetallklorat i form av kristaller med hög renhet med en kontrollerad låg mängd sulfat (ca 6-10 g/liter) i den elektrolytiska anläggningen, utan ytterligare energiförbrukning.
Det skall noteras att den kemiska behandlingen i steg (a) inte är absolut nödvändig. Man kan såsom sats använda en saltlake som är föga förorenad med Ca++- och Mg++-joner och i detta fallet kan behandlingen med jonbyteshartser vara tillräcklig. 10 15 20 25 30 35 504 562 7 Den enda figuren är ett schema som visar ett konti- nuerligt förfarande för framställning av kloratkristaller genom elektrolys av en saltlake omfattande förbättringen enligt uppfinningen, vilken utgöres av avlägsnande av sul- fat i form av gips.
Det har enligt uppfinningen visats att det är möjligt att avlägnsa sulfaten från en kloratlösning i form av en gipsfällning (och inte av en glauberitfällning) utan av- lägsnande av väsentliga mängder krom om man genomför detta avlägsnande under specifika betingelser.
Uppfinningen är baserad på konstaterandet att om lös- ningen innehàllande klorat hålls vid ett pH-värde som är lägre än ca 4,5 omvandlas kromatet i lösningen till typer som inte kristalliserar i samma system som det för kal- ciumsulfatet, i överskott i förhållande till dess löslig- hetsnivå i kloratlösningen. Tack vare denna skillnad i kristallisationssystem finns det i praktiken inget kromat i det utfällda enligt uppfinningen erhållna fällningen ligger gipsets gitter. Analyser visar att kromhal- ten i den inom området 10-20 ppm. erhål- såsom beskrivs i US Detta resultat är överlägset det resultat som les med en fällning av glauberit, patentskriften 4 636 376. Man kan i själva verket nämna tre fördelar med förfarandet enligt uppfinningen: - kromhalterna i fällningen minimeras; - det föreligger ingen annan förbrukning av katjoner än Ca++ (ingen Na-förlust) för bildning av fällningen; - driftsbetingelserna (tid, temperatur) är mildare.
Enligt uppfinningen bildas fällningen av gips i klo- ratlösningen, vars pH-värde ligger mellan 2,5 och 4,5.
Det är nödvändigt att pH-värdet är större än ca 2,5 för att undvika omvandlingen av kloratet till klordioxid som kan vara explosiv. Detta pH-värde måste vara lägre än ca 4,5 för att möjliggöra utfällning av gips huvudsakligen fritt från krom. Det är fördelaktigt att reglera pH-värdet på kloratlösningen till ett värde av mellan 3 och 4. 504 lO 15 20 25 30 35 562 8 Det är möjligt att reglera pH-värdet på kloratlös- ningen inom det önskade området genom tillsats av en oorganisk syra, typiskt någon som inte inför någon anjon som kan störa utfällningen av gips och eventuellt den slutliga användningen av den behandlade kloratlösningen (t ex återcirkulering till en elektrolysanordning). An- vändningen av klorvätesyra föredrages.
Regleringen av pH-värdet på kloratlösningen kan ge- nomföras före den kemiska reaktionen med produkten inne- hållande kalcium eller samtidigt därmed.
Produkten innehållande kalcium blandas med lösningen innehållande sulfat och dessa hålles vid en temperatur och under en tid som är tillräckliga för bildning av gips.
Produkten innehållande kalcium kan vara vilken vattenlös- liga kalciumförening som helst som kan frigöra kalcium- joner i kloratlösningen och som inte inför någon jon som kan störa utfällningen av gips och den möjliga senare an- vändningen av den behandlade kloratlösningen. Den kan an- vändas i fast eller flytande form. Den kan vara en kal- ciumförening, såsom kalciumklorid, kalciumhydroxid eller kalkmjölk. Det är fördelaktigt att tillsätta kalciumet till kloratlösningen i form av en vattenhaltig lösning av kalciumklorid.
Produkten innehållande kalcium tillsättes kontinuer- ligt till kloratlösningen under en viss tid, eller perio- diskt.
Temperaturen på kloratlösningen under behandlingen med produkten innehållande kalcium är i allmänhet ca 30-50°C, företrädesvis ca 35-45°C. Under dessa pH- och temperaturbetingelser faller gipset ut inom l-2 h.
Det är mycket intressant att notera att enligt upp- finningen är det möjligt att erhålla det förväntade re- sultatet, dvs eliminering av sulfat som befriats från krom, vid temperaturer som inte medför någon ytterligare energiförbrukning. Det kan noteras att sådana temperaturer är temperaturerna på moderlutarna som lämnar kristallisa- torn i ett kontinuerligt förfarande för framställning av 10 15 20 25 30 35 504 562 9 ett alkalimetallklorat, närmare bestämt natriumklorat, ge- nom elektrolys av motsvarande alkalimetallklorid (natrium- klorid), avlägsnandet av sulfat enligt uppfinningen. i vilket förfarande man företrädesvis genomför Avlägsnandet av sulfat enligt uppfinningen genomföres an- det kon- Det därefter företrädesvis med natriumkloratlösningar. En nan fördel med förfarandet enligt uppfinningen är att möjliggör erhàllandet av goda resultat inom ett stort centrationsomràde av sulfat i natriumkloratlösningar. är möjligt att med framgång genomföra avlägsnandet av sul- fat enligt uppfinningen med natriumkloratlösningar inne- hållande 5-25 g/liter sulfat. I ett elektrolytiskt förfa- rande för framställning av natriumklorat genomföres detta avlägsnande lämpligen med natriumkloratlösningar innehål- lande 5-16 g/liter sulfat, företrädesvis 6-10 g/liter sul- fat.
Enligt en föredragen utföringsform av förfarandet för avlägsnande av sulfat enligt uppfinningen regleras först pH-värdet pà kloratlösningen som skall behandlas till 2,5-4,5 genom tillsats av klorvätesyra. Därefter tillsät- tes därtill kalcium i överskott. I själva verket tillsät- tes en kalciumkloridlösning till kloratlösningen, vars och blandningen hålls vid 35-45°C under 1-2 h för att möjliggöra utfällning av gipskristal- pH-värde har reglerats, ler som är huvudsakligen fria fràn krom. En filtrering möjliggör separation av kristallerna och en tvättning säkerställer avlägsnandet av moderlutarna fràn de separe- rade kristallerna.
Fackmannen på området kan optimera den använda mäng- den produkt innehållande kalcium som är nödvändig för att avlägsna den önskade mängden sulfat genom att ta i beräk- ning det stökiometriska förhållandet 1:1 mellan sulfat och CaSO4, reaktionstemperaturen. kalcium i gips, 2H2O, och pKs-värdet pà saltet vid När reaktionen för avlägsnande av sulfat enligt upp- finningen genomföres i ett kontinuerligt förfarande för framställning av ett alkalimetallklorat genom elektrolys 504 562 10 15 20 25 30 35 10 av en alkalimetallklorid, vilket förfarande omfattar àter- cirkulering av den ström som behandlats med produkten innehållande kalcium, är det nödvändigt att optimera den använda mängden produkt innehållande kalcium under beak- tande av att kalciumjonerna utgör en förorening för elekt- rolysen, såsom förklarats ovan. Ca-halten i den àtercirku- lerade strömmen måste regleras noga i den mån som denna ström inte kan àtercirkuleras uppströms den kemiska re- ningen (som fäller ut Ca i form av kalciumkarbonat) för att undvika utfällning av krom. Det är endast möjligt att átercirkulera den behandlade strömmen uppströms jonbytes- hartserna. Det är därför som Ca-halten i den återcirkule- rade strömmen måste kontrolleras noga. Fackmannen på om- rådet kan kontrollera Ca-halten på det nedan visade sät- tet.
Föreliggande uppfinning illustreras med följande ej begränsande exempel.
Exempel 1: Satsvis avlägsnande av sulfat 40 ml av en vattenhaltig lösning innehållande ca 150 g/liter kalciumklorid (CaC12) sättes till 1 liter av en kloratlösning innehållande: 128 g/liter natriumklorid (NaCl) 500 g/liter natriumklorat (NaC1O3) 5,2 g/liter natriumdikromat (Na cr2o7=) _ 6 g/liter sulfat (SO4_) vars pH-värde har reglerats till 4 genom tillsats av klor- 2Cr2O7) (4,2 g/liter vätesyra (HCl).
Blandningen omrörs vid 30°C under 1 h. Den bildade fällningen separeras genom filtrering fràn kloratlösningen och tvättas med avmineraliserat vatten.
Analys därav visar att den innehåller 0,004 vikt% kromatjoner (Cr2O7=).
Den filtrerade lösningen innehåller 3 g/liter sulfat (so4=) och 0,8 g/liter kalcium (ca**). 10 15 20 25 30 35 504 562 ll Exempel 2: Satsvis avlägsnande av sulfat 170 ml av en vattenlösning innehållande ca 150 g/li- ter kalciumklorid sätts till 1 liter av en kloratlösning innehållande: 128 g/liter natriumklorid (NaCl) 500 g/liter natriumklorat (NaClO3) 5,2 g/liter natriumdikromat (Na2Cr207) (4,2 g/liter crzof) _ 20 g/liter sulfat (SO4'), vars pH-värde regleras till 4 genom tillsats av klorväte- syra (HCl).
Blandningen behandlas såsom i exempel l.
Den bildade fällningen innehåller 0,0035 vikt% kro- matjoner (Cr207=).
Den filtrerade lösningen innehåller 3,1 g/liter sul- fat (SO4=) och 0,8 g/liter kalcium (Ca++).
Exempel 3: Kontinuerligt förfarande för framställning av kloratkristaller genom elektrolys av en saltlake med av- lägsnande av sulfat Den enda figuren visar ett typiskt schema för ett elektrolytiskt förfarande som omfattar avlägsnande av sulfat enligt uppfinningen. Denna figur illustrerar en väg för framställning av rena natriumkloratkristaller under bibehållande av sulfatnivån pà ett bestämt värde i elekt- rolysslingan.
Enligt detta schema genomförs avlägsnandet av sulfat på en ström 10 härledd från moderlutarna 9. Man skulle ha kunnat genomföra det på en ström härledd från elektrolyten 5 eller på en ström härledd från den elektrolyserade lös- ningen 7.
Enligt detta schema införs genom ledningen 1 en salt- lake innehållande föroreningar såsom Ca++, Mg++, S04: i en kemisk reningstank 2, i vilken natriumhydroxid och nat- riumkarbonat införs för utfällning av kalciumkarbonat och magnesiumhydroxid, 3 matas den kemiskt behandlade saltlaken till som avlägsnas genom filtrering. Genom en ledning en jonbytesenhet 4. Denna kemiskt behandlade saltlake 504 562 10 15 20 25 30 35 12 blandas med desulfaterade moderlutar 12 som kommer från enheten för avlägsnande av sulfat 11 och med en ström 13 härledd fràn moderlutarna 9. Om nödvändigt höjs pH-värdet pà blandningen som kommer in i jonbytesenheten 4 genom tillsats av natriumhydroxid. Jonbytesenheten 4 möjliggör erhàllandet av nivåer av Ca + Mg som är lägre än 50 mil- jarddelar i den behandlade lösningen (i själva verket vid ett värde S 20 miljarddelar). pH-värdet och temperaturen pà lösningen regleras för att undvika varje försämring av hartserna i detta NaCl + NaClO + Na2Cr207-medium. gen renade saltlaken strömmar via ledningen 5 in i de elektrolytiska cellerna 6, i vilka pH-värdet regleras till 6-6,5 (genom tillsats av HC1) och i vilka en del NaCl om- vandlas till NaClO3.
Den elektrolyserade lösningen strömmar genom ledning- en 7 in i en kristallisator 8 under vakuum, vari tempera- turen sänks till ett värde av inom omrâdet 30-45°C. I den- na kristallisator bildas rena natriumkloratkristaller, vilka därefter isoleras.
En del av moderlutarna àterföres direkt till celler- na. En annan del uttas och matas genom ledningen 13 till jonbytesenheten. En tredje del matas via ledningen 10 till enheten 11 för avlägsnande av sulfat. pH-värdet regleras till 2,5-4,5 genom tillsats av HCl. Till nämnda enhet 11 för avlägsnande av sulfat sätts kalciumklorid vid 15 för utfällning av en del av sulfaten i form av kalciumsulfat, varur man vid 16 separerar kristallerna, vilka därefter tvättas. Genom ledningarna 12 och 14 matas likasà moderlu- tarna som kommer från denna behandling till jonbytesenhe- ten.
Fackmannen på området kan bestämma och optimera de lämpliga flödeshastigheterna. Det konstateras att det är mycket fördelaktigt att avlägsna ungefär hälften av sulfa- ten som finns i en del av strömmen av moderlutar 9, vilken del 10 har en flödeshastighet av ungefär lika med 10 15 20 25 30 35 504 562 13 Pl 3 2 x - (m /h), Cl vari Pl representerar flödeshastigheten för sulfat (kg/h) i saltlaken 1 och Cl representerar koncentrationen av sul- fat (kg/m3) Följande tabell visar typiska som måste upprätthàllas i elektrolysslingan. flödeshastigheter. 504 562 14 ||11 ~@o.@ ~@~\o om~.= m~\@@ .~m.@ ;\ .= Fm; -@fi@w@;m@@@_@ 1111 1111 @m.< q~_° -.° «æ_\@ _. "gon .||1. .|||. =.Q_m ~\qmw _. |||| ~\wm_ @\~m_ @.~fi. m\ @°.@ o.~@, nw_°~_ @~.w@@m< o__n@~m = °~= _.. ||||. m_\_ _m.~ ~@.o@m _~._ ._ u§°w o@.o @o.@ oo.@ _=.o = ++m= <.@ m°\o m_.o @@.= @@.o m=.@ = ++~U .|1|. .|||| _n.nm_ _m.mfi_ o..«@«~m .|||. = m°.Q~= 1:11 |||| @..@n «~.«n @«\o~m@ w_~_oo~ =\m, .ußz @°.~ -\w @@.«°m @n-wn mæä Q. W. NF Q. m _ e@~@w Qdwmwa. s w w n w w 10 15 20 25 30 35 15 504 562 Strömmen 16 har följande viktsammansättning: S04 Ca Na CLO CL Cr H20 3 S5 22,5 0,35 0,48 0,07 0,0011 21,5 N N N N

Claims (11)

504 562 16 PATENTKRAV
1. Förfarande för avlägsnande av sulfat huvudsakligen fria från krom från en vattenhaltig lösning av alkalime- tallklorat innehållande kromat och sulfat, k ä n n e - t e c k n a t av att det omfattar följande steg: (a) reglering av kloratlösningens pH-värde till ett värde inom området 2,5-4,5, (b) blandning av kloratlösningen med reglerat pH-vär- de med en produkt innehållande kalcium under en tid som är tillräcklig och vid en temperatur som är tillräcklig för bildning av en fällning av gips, företrädesvis under l-2 h och vid en temperatur inom området 30-50°C, (c) separering av gipsfällningen från lösningen.
2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a t av att stegen (a) och (b) fortgår samtidigt.
3. Förfarande enligt ett av kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att kloratlösningens pH-värde regleras till ett värde inom området 3-4.
4. Förfarande enligt något av kraven l-3, k ä n - n e t e c k n a t av att den kalciuminnehàllande produk- ten är en vattenhaltig lösning av kalciumklorid.
5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, k ä n - n e t e c k n a t av att den kalciuminnehàllande produk- ten tillsättes kontinuerligt under en given tid.
6. Förfarande enligt något av kraven 1-4, k ä n - n e t e c k n a t av att den kalciuminnehållande produk- ten tillsättes periodiskt.
7. Förfarande enligt något av kraven 1-6, k ä n - n e t e c k n a t av att blandningen av kloratlösning med reglerat pH-värde med den kalciuminnehållande produkten äger rum vid en temperatur inom området 35-45°C.
8. Förfarande enligt något av kraven 1-7, k ä n - n e t e c k n a t av att kloratlösningen är en lösning av natriumklorat. 504 562 17
9. Förfarande enligt något av kraven 1-8, k ä n - n e t e c k n a t av att den vattenhaltiga lösningen av klorat innehåller 5-16 g/liter sulfat, företrädesvis 6-10 g/liter sulfat.
10. Kontinuerligt förfarande för framställning av ett alkalimetallklorat genom elektrolys av en alkalimetallklo- rid, omfattande följande steg: (a) behandling av en saltlake av alkaliklorid (1) huvudsakligen förorenad med Ca++ -, Mg++- och S04:-joner, om nödvändigt med kemiska reagens (2) och, i alla händel- ser, med jonbyteshartser (4) för minskning av Ca++- och Mg++-halterna, (b) införande av den sålunda behandlade saltlaken, förorenad med S04:-joner, i en reaktionszon (6), i vilken alkalimetallkloriden omvandlas genom elektrolys till klor och motsvarande hydroxid, vilket klor och vilken hydroxid bringas att reagera för bildning av hypoklorit och hypo- klorsyra, som därefter bringas att reagera för framställ- ning av en lösning som är rik på alkalimetallklorat, (c) kylning (8) av lösningen som är rik på klorat för framkallning av separation genom kristallisation av en del av alkalimetallkloratet och utvinning av dels kristaller av nämnda alkalimetallklorat och dels moderlutar omfattan- de klorat-, klorid- och sulfatjoner, (d) utvinning av nämnda kristaller av alkalimetall- klorat och återcirkulering (9) av åtminstone en del av moderlutarna till reaktionszonen (6), vilket förfarande k ä n n e t e c k n a s av att det dessutom omfattar utfällning av ett gips huvudsakligen fritt från krom genom (i) reglering av alkalimetallkloratlösningens pH-värde till ett värde inom området 2,5-4,5, (ii) blandning av alkalimetallkloratlösningen med reglerat pH-värde med en produkt innehållande kalcium under en tid som är tillräcklig och vid en temperatur som är tillräcklig för bildning av en fällning av gips, före- trädesvis under 1-2 h och vid en temperatur inom området 30-50°C, och 504 562 18 (iii) separering av gipsfällningen från lösningen, utgående utgående utgàende lyserade set (16) frán en ström (10) härledd från moderlutar eller fràn en ström (5) härledd från elektrolyt eller fràn en ström (7) härledd fràn den elektro- lösningen före kristallisation, utvinning av gip- och àtercirkulering av de desulfaterade moderlu- tarna (12), den desulfaterade elektrolyten eller den de- sulfaterade elektrolyserade lösningen till jonbyteshartser (4).
ll. Förfarande enligt krav ll, k ä n n e t e c k - n a t av att de alkalimetallkloridsaltlaken är en nat- riumkloridsaltlake.
SE9100657A 1991-03-01 1991-03-06 Förfarande för avlägsnande av sulfat från en vattenhaltig lösning av alkalimetallklorat SE504562C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9102502A FR2673423B1 (fr) 1991-03-01 1991-03-01 Procede d'elimination de sulfates contenus dans des solutions de chlorates alcalins et production desdits chlorates alcalins.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9100657D0 SE9100657D0 (sv) 1991-03-06
SE9100657L SE9100657L (sv) 1992-09-02
SE504562C2 true SE504562C2 (sv) 1997-03-03

Family

ID=9410262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9100657A SE504562C2 (sv) 1991-03-01 1991-03-06 Förfarande för avlägsnande av sulfat från en vattenhaltig lösning av alkalimetallklorat

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5176801A (sv)
CA (1) CA2037718C (sv)
FI (1) FI107810B (sv)
FR (1) FR2673423B1 (sv)
NO (1) NO303573B1 (sv)
SE (1) SE504562C2 (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE511987C2 (sv) * 1993-03-09 2000-01-10 Eka Chemicals Ab Metod för avskiljning av sulfat från en vattenhaltig elektrolyt i en alkalimetallkloratprocess
SE512074C2 (sv) * 1993-03-09 2000-01-24 Eka Chemicals Ab Metod att avlägsna kalciumjoner och kiselföreningar från vätska i en alkalimetallkloratprocess
FR2761357B1 (fr) * 1997-03-28 1999-06-04 Tredi Production de gypse purifie a partir d'effluents industriels charges en sulfates
GB9815173D0 (en) * 1998-07-13 1998-09-09 Nat Power Plc Process for the removal of sulphate ions
US7250144B2 (en) * 2005-05-11 2007-07-31 Tronox Llc Perchlorate removal from sodium chlorate process
FR2951383B1 (fr) 2009-10-20 2012-09-21 Solvay Procede pour la valorisation conjointe de sels solubles contenus dans un residu d'un procede industriel
WO2012129510A1 (en) * 2011-03-24 2012-09-27 New Sky Energy, Inc. Sulfate-based electrolysis processing with flexible feed control, and use to capture carbon dioxide
JP6236392B2 (ja) 2012-10-01 2017-11-22 日本製紙株式会社 多硫化物製造用電解槽による連続電解方法及びそれを実施する電解装置
CN113247921B (zh) * 2021-05-20 2023-04-07 湖南恒光科技股份有限公司 一种氯碱与氯酸钠联合脱硝工艺
CN114436311A (zh) * 2022-02-24 2022-05-06 四川大学 一种钙芒硝石膏的深度提纯方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2450259B2 (de) * 1974-10-23 1979-03-29 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Reinigung von Elektrolysesole
JPS5722117A (en) * 1980-07-09 1982-02-05 Toagosei Chem Ind Co Ltd Purifying method of electrolytic brine
US4636376A (en) * 1985-09-30 1987-01-13 Ppg Industries, Inc. Sulfate removal from alkali metal chlorate solutions
US4702805A (en) * 1986-03-27 1987-10-27 C-I-L Inc. Production of sodium chlorate
US4747917A (en) * 1987-03-02 1988-05-31 Olin Corporation Scale-free process for purifying concentrated alkali metal halide brines containing sulfate ions as an impurity

Also Published As

Publication number Publication date
FI107810B (sv) 2001-10-15
SE9100657D0 (sv) 1991-03-06
NO910888D0 (no) 1991-03-06
FI911137A0 (fi) 1991-03-07
SE9100657L (sv) 1992-09-02
NO910888L (no) 1992-09-02
FI911137A (fi) 1992-09-02
CA2037718A1 (en) 1992-09-02
CA2037718C (en) 1998-11-24
FR2673423A1 (fr) 1992-09-04
FR2673423B1 (fr) 1994-04-15
NO303573B1 (no) 1998-08-03
US5176801A (en) 1993-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4036713A (en) Process for the production of high purity lithium hydroxide
EP0498484B1 (en) Process for electrolytic production of alkali metal chlorate and auxiliary chemicals
US20140044622A1 (en) Production of high purity lithium compounds directly form lithium containing brines
CA1287596C (en) Production of sodium chlorate
US4747917A (en) Scale-free process for purifying concentrated alkali metal halide brines containing sulfate ions as an impurity
CN108468065A (zh) 一种氯酸钠和氯碱联合脱硝工艺
SE504562C2 (sv) Förfarande för avlägsnande av sulfat från en vattenhaltig lösning av alkalimetallklorat
SE462651B (sv) Kontinuerligt foerfarande foer framstaellning av klordioxid
US3341288A (en) Production of chlorine dioxide
CN108529562A (zh) 一种氯酸钠母液膜法冷冻脱硝工艺
KR101165453B1 (ko) 염수로부터 고순도 탄산리튬을 제조하는 방법
US5419818A (en) Process for the production of alkali metal chlorate
US6491807B2 (en) Process for producing sodium persulfate
US4636376A (en) Sulfate removal from alkali metal chlorate solutions
EP0427972B1 (en) Purification of chlor-alkali membrane cell brine
JPH01123087A (ja) 隔膜セル内で塩化アルカリ水溶液を電気分解することにより水酸化アルカリと塩素と水素とを製造する方法
FI101530B (sv) Förfarande för separering av sulfat
CA2181613C (en) Impurity removal from sodium chlorate
US5063041A (en) Process for the reduction of perchlorate in electrolytes used for the production of chlorate
US7250144B2 (en) Perchlorate removal from sodium chlorate process
CN109534369A (zh) 一种膜集成制备氯化锂设备及其方法
CS231989B2 (en) Method of continual direct conversion of potassium chloride into potassium chlorate by electrolysis
US3690845A (en) Crystallization of a metal chlorate from a chlorate-chloride containing solution
US5350495A (en) Method for separating impurities from an aqueous alkali metal chlorate electrolyte
CA2095062C (en) A method for removing impurities from an alkali metal chlorate process

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed