Известны ртутные способы получения едких щелочей неполным разложением амальгамы щелочного металла в разлагателе.
Указанные способы не позволяют получить целевой продукт высокой степени чистоты, такой, как это, например, необходимо в полупроводниковой технике.
По предлагаемому способу в данном изобретении, с целью получения продукта высокой степени чистоты, амальгаму подвергают многократной очистке на биполярных электродах в щелочном растворе, при этом биполярные электроды связаны в единый противоточный цикл. Компенсацию разности выходов по току в анодных процессах производят подпиткой электродов рафинером неполностью разложивщейся амальгамой из разлагателя.
На чертеже изображена принципиальная схема устройства для получения едкого натра в соответствии с предлагаемым способом.
Устройство для получения едкого натра содержит электролизер /, рафинеры 2, 3, 4 н 5, разлагатель 6 амальгамы натрия, доразлагатель 7, узел глубокой очистки ртути 8 и ртутные насосы 9.
В электролизере / с графитными или какими-либо другими анодами идет процесс электролитического разложения поваренной соли с образованием амальгамы натрия и хлора. Каждый рафинер имеет катодное и анодное отделения, по которым циркулирует амальгама натрия. Электролитом служит 15-20%-ный раствор едкого натра. Под действием электрического тока натрий растворяется на амальгамном аноде и осаждается на амальгамном катоде рафинера, образуя амальгаму натрия. Ртутный катод электролизера / и амальгамный анод рафинера 2 электрически связаны между собой посредством щин 10 и перетока амальгамы натрия; таким образом, они работают как амальгамный биполярный электрод. Точно так же амальгамные электроды соседних ра№ 1452282 финеров образуют биополярные электроды. К амальгамному катоду рафинера 5 подключена катодная шина источника постоянного тока. Разлагатель амальгамы натрия 6 заполнен графитовой насадкой и питается чистой водой. Доразлагатель 7 представляет собой обычный разлагатель, в котором производится полное разложение поступающей в него слабой амальгамы натрия. В качестве узла глубокой очистки ртути 8 может быть использовано любое устройство, гарантирующее достаточно глубокую очистку ее. Так, например, может быть использован широко известный способ очистки ртути азотной кислотой.
Амальгама натрия, образующаяся в электролизере 1, поступает в анодное отделение рафинера 2. Слабая амальгама натрия из анодного отделения рафинера 2 направляется в доразлагатель 7, где производится ее полное разложение. Ртуть из доразлагателя 7 поступает в узел очистки 8, а оттуда чистая ртуть направляется в катодное отделение рафинера 5, в котором образуется чистая амальгама натрия, направляемая в разлагатель 6. Слабая амальгама натрия из разлагателя 6 поступает в катодное отделение рафинера 4, где она обогащается натрием и направляется в анодное отделение рафинера 5 н т. д. Слабая ама,пьга: ;1 натрия из анодного отделения рафинера 3 поступает в электролизер / и цикл повторяется.
Часть едкого натра, получаемого в разлагателе 6, выводится в виде готового продукта, а часть направляется в рафинер 5, где разбавляется подаваемой туда же чистой водой до концентрации используемого электролита. Все рафинеры соединены между собой перетоками электролита 1L Таким образом, первоначально электролит поступает в рафинер 5, затем последовательно проходит все остальные рафинеры и выводится из рафинера 2 в виде едкого натра пониженного качества.
В процессе электролиза поваренной соли амальгама натрия получается загрязненной примесями различных металлов. При рафинировании натрия на амальгамных электродах, часть примесей переходит на амальгамный катод, часть остается в электролите, а часть уходит вместе со слабой амальгамой натрия. Таким образом, удаление приме, сей осуществляется путем подачи слабой амальгамы натрия и рафинировочных электролитов с более высокой ступени рафинирования на более низкую. Поскольку анодное отделение рафинера 2 питается амальгамой натрия с повышенным содержанием примесеГ, то большая часть этих примесей остается в слабой амальгаме натрия и в-электролите.
Электролизер / и все рафинеры соединены последовательно, в результате чего через все устройство проходит одинаковый электрический ток. Однако катодный выход по току как в электролнзере /, так и в каждом рафинере не равен lOCVo. Кроме того, наличие доразлагателя 7 уменьщает выход по току в системе на первой ступе1 и рафп п:рПр, ип кч сколько процентов. В связи с этим необходимо aiyHiKpCisaib часть тока на кансдой ступени анодного процесса либо подпитывать каждый амальгамный анод амальггмой натрия. В данной схеме компенсация разностей выходов но току достнгается за счет неполного разложения амальгамы натрия в разлагателе 5. Нсразложнвнгаяся амальгама натрия идет на подпитку амальгамных анодов. Так, например, из разлагателя 6 вьг водится амальгаЛ а натрия с кониентрацне 0,05% и направляется в ра.финер 4, в котором она обогащается натрием до концентрации 0,25% и поступает в анодное отделение рафинера 5. Там, в свою очередь, концентрация натрия в амальгаме уменьшается до 0,045% и т. д. Регулировка процесса осуществляется изменением концентрации амальгамы натрия на выходе из разлагателя 6. Изменение концентрации регулируется количеством подаваемой воды либо количеством насадки в разлагателе 6.
Предмет изобретения
Ртутный способ получения едких щелочей неполным разложением амальгамы щелочного металла в разлагателе, отличающийся тем, что, с целью получения продукта высокой степени чистоты, амальгаму подвергают многократной очистке на биполярных электродах в щелочном растворе, связанных в единый противоточный цикл, и компенсацию разности выходов по току в анодных процессах производят подпиткой электродов рафинеров неполностью разложивщейся амальгамой из разлагателя.
№ 145228
2
НгО
