[其他]電解混合法制取氯酸鉀

在審

• 申請號: 101986000000607
• 申請日: 1986-01-23
• 公開（公告）號: CN86100607B
• 公開（公告）日: 1988-08-31
• 發明（設計）人: 王福昌;王文耀
• 申請（專利權）人: 王福昌;王文耀
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于化工無機鹽專業，是一種制取氯酸鉀的工藝方法，為電化學兩步法和一步法制取氯酸鉀技術的綜合應用。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行連續電解，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行連續混合（或氯酸鈉電解液與氯化鉀精鹽水連續相混），從而發生復分解反應過程，以制得氯酸鉀產品。

本發明之技術領域屬化工無機鹽專業，為一種制取氯酸鉀的方法。

本發明是關于將氯化鈉、氯化鉀兩種原鹽水分別精制后，在階梯式電槽中平行進行連續電解〈或只由氯化鈉精鹽水進行電解〉，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相混，再進而冷析結晶該混合溶液中過飽和氯酸鉀的方法。該方法適用于工業上制備氯酸鉀產品。

目前國內外普遍采用的氯酸鉀電化學制法，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生復分解反應制得氯酸鉀產品〈簡稱二步法〉。該方法流程長，有污染，消耗與成本高，勞動強度大。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程〈簡稱一步法〉。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極電槽中，在攝氏90～110度沸騰狀況下進行電化學反應過程，獲取的電解液氯酸鉀濃度可達210g/l。但由于其槽溫高，腐蝕嚴重，所需電極材料貴重難得，至今尚難在工業化生產中普及采用。印度《J.appl.Chem.Biotechnol.》1974年〈24〉第43～47頁上登載的《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〈電解液氯酸鉀含量僅80～160g/l〉，過程液量大和產品質量不穩定〈后處理時氯化鉀易隨氯酸鉀共同析出〉等弊病。

本發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、質量高、消耗少、成本低、投資省、無鉻渣污染、經濟社會效益明顯等優點的氯酸鉀制備方法。

本發明的基本原理是，先應用電化學方法獲得氯酸鈉溶液〈含氯化鈉，簡稱鈉電解液〉和氯酸鉀溶液〈含大量氯化鉀，簡稱鉀電解液〉。其電化學反應方程式為：

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〈簡稱雙混法〉或與氯化鉀精鹽水〈簡稱單混法〉，立即在該混合溶液中進行離子交換反應：

NaClO₃+KCl高溫/KClO₃+NaCl……（3）

接著對此混合溶液進行冷卻降溫，溶液中過飽和的氯酸鉀呈固相結晶狀態析出，〈3〉式生成物濃度減少，可逆反應向正反應方向移動，復分解反應趨于完成：

NaClO₃+KCl冷卻/結晶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〉較徹底地轉化為氯酸鉀。

〈4〉式混合溶液中晶析的氯酸鉀在離心機中被分離開，得半成品。

采用本發明時，其實施辦法如下：