Способ электролиза Советский патент 1975 года по МПК B01K3/00 C01B7/06 C01B25/30 

(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИЗА рывно подают в электролизер 1 в пространство между катионообменной мембраной 2 и пористым анодом 3. Хлор вместе с неразложившимся при электролизе хлоридом щелочного металла удаляется из электролизера. Рассол после обесхлоривания в аппаратах 4 и 5 и донасыщения в аппарате 6 рециркулируют на электролиз. Фосфорная кислота непрерывно поступает в катодное пространство электролизера, в котором находится никелевый перфорированный катод 7. Благодаря циркуляции водород, концентрированный раствор фосфатов щелочных металлов и осадок фосфатов металлов с низкой валентностью непрерывно удаляется из электролизера в аппарат 8 для обезгаживания. Осадо к фосфатов металлов с низкой валентностью отфильтровывают на фильтре 9. Фосфаты щелочных металлов получают в виде концентрированного раствора. Пример 1. В электролизер, работающий при нагрузке 5А и плотности тока 0,12 А/см мембраны, снабженный перфорированным никелевым катодом и перфорированным титановым анодом, покрытым платиной только с одной стороны, а также мембраной из политетрафторэтилена с сульфогруппами, вводят в условиях непрерывной циркуляции между анодом и мембраной промышленный рассол следующего состава (в г/л): Хлористый натрий304 Карбонат натрия0,3 Сульфат натрия7 Са2+1,5 Mg2+0,4 Параллельно при помощи насоса в катодное пространство электролизера подают техническую фосфорную кислоту, получаемую при обработке природного фосфата мокрым способом и содержащую (в г/л): Р2О5310 H2S0410 SiOg0,5 MgO и СаО8 АЬОз и РегОз9 Сг0,15 V0,15 После 1000 ч работы электролизера его режим следующий: Температура электролизе- 60-65 ра, °С Плотность тока на мембра-0,13 не, А/см Папряжение на электролн- Менее 4 заре, В Степень рециркуляции ано-90 -лита, % Загрязненность анолита Меньше 10 частей фосфора Полученные продукты содержат: газообразная смесь из анодного нространства (в %): Хлор99 СОг0,5 Ог0,5 HSМенее 0,02; газообразная смесь из катодного пространства чистый Нг; жидкая смесь, выходящая из того же пространства после фильтрования, 270 г/л PgOs; соотношение между натрием и фосфором 1,66, что соответствует продукту, применяемому для триполифосфата натрия; СаО и MgO 0,12 г на 100 г PsOs; NaCl менее 0,5% в PgOs. При ме р 2. В электролизер, описываемый в примере 1, вводят в анодное пространство между анодом и мембраной промышленный рассол того же состава, что и в примере 1. В катодное пространство подают чистую фос форную кислоту, содержащую 240 г/л РгОб. После 1000 ч работы электролизера его режим следующий: Температура электролизе-60 ра, °С Плотность тока на мембра-0,13 не, А/см Степень рецир,куляцин ано-75 лита, % Содержание нримесей в аноМенее10 частей лите фосфора на 106 При этом цолучают первичный фосфат нария однородного качества, содержащий 20 г/л Р205 с соотношением между натрием фосфором, равным 1,25, и менее 0,2% (по есу) хлористого натрия. Водород, поступаюий из катодного пространства электролизеа, является чистым. Газы, выделяющиеся в анодном пространсте, имеют следующий состав (в %): Хлор99 СОз0,5 Ог0,5 НгМенее 0,02 Пример 3. В электролизер, описываемый примере 1, при использовании того же проышленного рассола в катодное пространство водят раствор первичного фосфата натрия, одержащий 240 г/л РзОй. При этом получают осфаты натрия с соотношением между нарием и фосфором, равным 1,66, и содержаием РзОб 210 г/л. Средний состав газов идентичен приведеному в примере 2. Характеристики работы электролизера слеующие:Температура, °С60 Папряжение на электролизере, ВМенее 4 Степень рециркуляции анолита, %

Пример 4. В анодное пространство того же электролизера под давлением непрерывно подают раствор хлористого калия с концентрацией 340 г/л; техническую фосфорную кислоту вводят в катодное пространство (концентрация кислоты 300 г/л Р2О5). При этом получают фосфат калия с соотношением между калием и фосфором, равным 1, в виде водного раствора с концентрацией 280 г/л. Образующиеся газы имеют тот же состав, что и в примере 1.

Характеристики работы электролизера следующие:

Температура, °С60

Напряжение на электролизере, ВМенее 4

Пример 5. В тот же электролизер в анодное пространство подают чистый непрерывно насыщаемый раствор хлористого натрия. Концентрацию анолита поддерживают близкой к 310 г/л NaCl. В катодное пространство вводят чистую фосфорную кислоту, содержащую 300 г/л Р2О5.

Характеристики работы электролизера следующие:

Температура, °С65

Напряжение на электролизере, ВМенее 4

При этом получают фосфат с соотнощением между натрием и фосфором, равным 1,66, содержащий 300 г/л Р2О5. Степень чистоты продуктов идентична степени чистоты, приведенной в предыдущих примерах.

Предмет изобретения

Способ электролиза двух растворов различного состава, разделенных в электролизере катионообменной диафрагмой и циркулирующих в индивидуальных контурах, с одновременным получением на аноде хлора из хлорида щелочного металла, подаваемого в анодное пространство электролизера, на катоде водорода и соединения щелочного металла, получаемого в катодном пространстве электролизера химическим разложением щелочи, образующейся при электролизе, отличающийся тем, что, с целью получения концентрированных растворов фосфатов щелочных металлов, химическое разложение щелочи в катодном пространстве электролизера ведут раствором фосфорной кислоты или первичного фосфата щелочного металла, электролиз ведут с использованием пористого анода, имеющего активное покрытие на стороне, противоположной от диафрагмы.

iCl2