[其他]電解混合法制取氯酸鉀

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000000607
• 申請(qǐng)日: 1986-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN86100607B
• 公開（公告）日: 1988-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王福昌;王文耀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王福昌;王文耀
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明屬于化工無(wú)機(jī)鹽專業(yè)，是一種制取氯酸鉀的工藝方法，為電化學(xué)兩步法和一步法制取氯酸鉀技術(shù)的綜合應(yīng)用。即將氯化鈉與氯化鉀兩種精鹽水分別送入階梯式電槽中進(jìn)行連續(xù)電解，并使該鈉、鉀兩股電解流出液，按氯化鉀接近于理論量的配比進(jìn)行連續(xù)混合（或氯酸鈉電解液與氯化鉀精鹽水連續(xù)相混），從而發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)過(guò)程，以制得氯酸鉀產(chǎn)品。

本發(fā)明之技術(shù)領(lǐng)域?qū)倩o(wú)機(jī)鹽專業(yè)，為一種制取氯酸鉀的方法。

本發(fā)明是關(guān)于將氯化鈉、氯化鉀兩種原鹽水分別精制后，在階梯式電槽中平行進(jìn)行連續(xù)電解〈或只由氯化鈉精鹽水進(jìn)行電解〉，并使該兩股電解流出液〈或鈉電解液與氯化鉀精鹽水〉，在較高溫度下按定量控制連續(xù)相混，再進(jìn)而冷析結(jié)晶該混合溶液中過(guò)飽和氯酸鉀的方法。該方法適用于工業(yè)上制備氯酸鉀產(chǎn)品。

目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的氯酸鉀電化學(xué)制法，是電解精制的氯化鈉飽和鹽水獲取氯酸鈉溶液，再以此溶液與固體氯化鉀發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制得氯酸鉀產(chǎn)品〈簡(jiǎn)稱二步法〉。該方法流程長(zhǎng)，有污染，消耗與成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度大。US4046653〈作者Oronzio dl Nora vitlo rio dl Nora Placedo.M.sup aziante〉。描述了一種氯化鉀直接電解制取氯酸鉀的過(guò)程〈簡(jiǎn)稱一步法〉。它是將氯化鉀鹽水送入鉑或鉑合金等貴重材料涂層的金屬陽(yáng)極電槽中，在攝氏90～110度沸騰狀況下進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，獲取的電解液氯酸鉀濃度可達(dá)210g/l。但由于其槽溫高，腐蝕嚴(yán)重，所需電極材料貴重難得，至今尚難在工業(yè)化生產(chǎn)中普及采用。印度《J.appl.Chem.Biotechnol.》1974年〈24〉第43～47頁(yè)上登載的《Lead Dioxide Anodes in the Large Scale Production of Potassium Chlorate from Potassium Chloride》〈作者H.V.K.Udupa等〉一文中敘述的方法，在電解槽溫偏低〈攝氏55～60度〉情況下，較好地解決了陽(yáng)極材料問題。但仍存在一步法工藝通有的電解深度淺〈電解液氯酸鉀含量?jī)H80～160g/l〉，過(guò)程液量大和產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定〈后處理時(shí)氯化鉀易隨氯酸鉀共同析出〉等弊病。

本發(fā)明的目的是提出一種既能克服上述工藝中存在的問題，并且又具有流程短、質(zhì)量高、消耗少、成本低、投資省、無(wú)鉻渣污染、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益明顯等優(yōu)點(diǎn)的氯酸鉀制備方法。

本發(fā)明的基本原理是，先應(yīng)用電化學(xué)方法獲得氯酸鈉溶液〈含氯化鈉，簡(jiǎn)稱鈉電解液〉和氯酸鉀溶液〈含大量氯化鉀，簡(jiǎn)稱鉀電解液〉。其電化學(xué)反應(yīng)方程式為：

KCl+3H₂O6F/KClO₃+3H₂↑……（1）

〈溶液中剩余未電解的KCl〉

NaCl+3H₂O6F/NaClO₃+3H₂↑……（2）

〈溶液中剩余未電解的NaCl〉

再將〈1〉、〈2〉兩電解流出液，在攝氏80～95度條件下，按定量配比連續(xù)相混，鈉電解液中的氯酸鈉與鉀電解液中未電解的氯化鉀〈簡(jiǎn)稱雙混法〉或與氯化鉀精鹽水〈簡(jiǎn)稱單混法〉，立即在該混合溶液中進(jìn)行離子交換反應(yīng)：

NaClO₃+KCl高溫/KClO₃+NaCl……（3）

接著對(duì)此混合溶液進(jìn)行冷卻降溫，溶液中過(guò)飽和的氯酸鉀呈固相結(jié)晶狀態(tài)析出，〈3〉式生成物濃度減少，可逆反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，復(fù)分解反應(yīng)趨于完成：

NaClO₃+KCl冷卻/結(jié)晶KClO₃↓+NaCl……（4）

鉀電解液中剩余未電解的氯化鉀〈或原鹽水中的氯化鉀〉較徹底地轉(zhuǎn)化為氯酸鉀。

〈4〉式混合溶液中晶析的氯酸鉀在離心機(jī)中被分離開，得半成品。

采用本發(fā)明時(shí)，其實(shí)施辦法如下：