CH410880A - Procédé de préparation d'un chlorate de métal alcalin - Google Patents

Description

  Procédé de     préparation        d'un        chlorate    de métal     alcalin       La     présente        invention    a     pour    objet un     procédé     de préparation d'un     chlorate    de métal     alcalin.        Elle          concerne    notamment     l'emploi    d'une cathode     d'air     pour la préparation de     tels        corps,        notamment    du  chlorate de sodium.  



       L'électrolyse    d'une     solution        saline    d'un     métal          alcalin        est    une méthode bien     connue.        pour        la    pré  paration, d'un hydroxyde die métal alcalin et du       chlore.    Une     telle        électrolyse    est     effectuée    dans.

   des       cellules        présentant    des     compartiments        cathodiques     et anodiques séparés pour     nunimiser    la réaction du  chlore avec     l'hydroxyde        alcalin    qui     entXaîne        une          perte        des        produits.        Dans,    la     fabrication        des    chlo  rates par     électrolyse,

          il        n'est    pas     avantageux    de       maintenir    séparés     l'.anolyte    et le     catholyte.    En     fait,

       le     contact    du chlore     libéré    avec     l'électrolyte    est  nécessaire pour     former    un     hypochlorite    et un     chlo-          -rate.    Ces réactions     peuvent    s'exprimer     comme    suit  2 Cl-     -@        C12        -f-    2e  C12     -f-    2 OH-     ->        C1.0-        -i-    Cl-     -f-        H20     CL,

       -f-        H.20        ->        HC10        -f-    Cl-     -f-    H     +     2     HCIO        -i-        C10-        -a        C103-        -h    2 Cl-     -f-    2 H+  La dernière     réaction    est favorisée par une     tempé-          rature    élevée et ne     nécessite    aucun courant élec  trique pour la     formation    du chlorate.

       L'opération     dans des cellules     industrielles    Lest     effectuée        en        milieu     acide pour     favoriser    la     formation    de     HCilO    et     éviter     une     réaction,    d'anode qui est     favorisée    par un pH  élevé,     comme        suit     6     C10-        -f-    3     H,#O     2     C103-        -f-    1,

  5 OZ     -f-    4 Cl-     -I-    6 H+     -I-    6e  Cette     réaction    se     produit        dans        l'anolytz    pour     des          valeurs    du pH     supérieures    à 7 et     conduit    à un  rendement de     courant    .maximum égal à 66 %,

   tan  dis que les     réactions        précédentes    approchent du         rendement    en     courant        théorique    de 100     10/a.    La       réduction    du     rendement    en chlorate et la     perte    de       rendement    en     courant    sont dues à la     ;

  réduction          cathodique    de     fhypochlorifie    et- de l'ion     chlorate.          Une    faible quantité de     bichromate    de     sodium    est  ordinairement, ajouté à la     solution        saline        pour          éviter        lia        réduction    des, ions     hypochlonte    et     chlorate     à la     cathode.        Généralement,    an     utilise    des.

       anodes     de     graphite        .et        desi    cathodes     d'acier    pour donner       une    chute de     tension    aux     bornes   <B>d</B>e la cellule de  3,5 à 3,7 volts.  



       On    a     trouvé        maintenant        qu'il    est     possible    de       préparer        dies.        cathodes        d'air        particulièrement    utiles  pour     donner        une    faible chute de tension aux     bornes          des        cellules    à     chlorates.        Ainsi,    de     grandes    écono  mies,

   de puissance peuvent être     réalisées    par     suite          de    la     tension    inférieure die la     cellule.        En:

          outre,    on  a     trouvé    que     les        cellules    à chlorates     comportant     ces     cathodes    peuvent     fonctionner    et     fonctionnent     de     préfércence        sans        bichromate.    Par     conséquent,

      on  peut     obtenir        unie        amélioration    du     rendement        bout    en  évitant     simultanément    la     contamination        provenant     de     l'addition    du     bichromate.    Cet     avantage        apparaîtra          ove    d'autres.     dans    la     suite    de     cette        description.     



  Le procédé envisagé maintenant pour la production  de chlorates de métaux alcalins,     notamment    du chlo  rate de sodium, consiste à électrolyser une solution  saline contenant une concentration notable d'un     chlo-          rure    de métal     alcalin,    ale     chlorure    de sodium no  tamment, à un pH compris entre 5     et    9,     de        pré-          férence        entre    6 et 7, tandis qu'un,

       gaz    porteur  d'oxygène     est        présent    à     l'interface        6leotrolybe-élec-          trode.        L'électrolyse    est     -conduite        dans,

          une        cellule     dont la     cathode        est        faite        d'un        catalyseur        d'activation     d'oxygène électriquement conducteur sur un sup-           port    poreux     chimiquem.

   -nt        inerte        présentant    une       interface        munie    de pores à     travers        lesquels    l'oxy  gène est amené à     partir    d'une     atmosphère        porteuse     d'oxygène contenue à     l'intérieur    de     l'électrode.    Une       pression        positive    dans l'intérieur de     l'électrode    est       assurée    afin que     la    gaz     porteur    

  d'oxygène apparaisse  à     l'interface        électrolyteLéleetrode.     



  Les     électrodes        utilisées        comme    cathodes     d'air          peuvent        être        fabriquées    à     partir        d'une        matière    po  reuse pour     permettre    l'application     .d'une        pression     gazeuse à     l'intérieur    die     l'électrode.    Une pression       appropriée    qui est     juste        suffisante    pour  <RTI  

   ID="0002.0040">   assurer     l'apparition du gaz     porteur    d'oxygène à     l'interface          électrolyte-électrode,        est        généralement    comprise       entre    0,01 et 0,5     atmosphère        au-dessus    de la pres  sion extérieure.     Une        matière    typique pour la     fabri-          cation    de la cathode est le charbon poreux.

   Ce  charbon peut être percé pour présenter un inté  rieur creux et     il    peut être     usiné    pour     former    des  moyens     permettant    de     fixer    des     raccords    au moyen       desquels        l'atmosphère        interne    porteuse d'oxygène,  de     l'air    ou de l'oxygène par exemple,

   peut     "être          amenée.    Un     tel    support en charbon poreux peut  être     transformé        en        électrode    utilisable par une  grande variété de procédés.

   Par exemple, une     élec--          trode    en charbon poreux alimentée avec une atmo  sphère     interne        d'air    peut être     recouverte    par     électro-          lyse    de     catalyseurs        métalliques        activant    l'oxygène,       notamment    du     platine.    Le     platine    lest déposé     dans     les pores du charbon à partir d'un-,

       solution    de       chlorure    de     platine    contenant<B>10'</B> g de     platine    par       litre,        avec    une     densité    de     courant    de 40 milliam  pères, par     centimètre        carré.        Tandis    que le revête  ment     de        platine    est déposé,

   la pression atmosphé  rique     interne    est alternativement augmentée et dimi  nuée pour empêcher les     pores    du charbon de se  boucher complètement ou d'être recouverts par le  dépôt du     platine.    Des procédés     semblables    peuvent       être    utilisés     pour        appliquer        d'autres-    métaux du  groupe du     platine    qui     constituent    aussi des cata  lyseurs     d'activation    de l'oxygène.

   Les métaux de  ce groupe sont le rhodium, le     ruthénium,    le palla  dium, l'osmium,     L'iridium        :et    le platine.  



       D'autres        cathodes,        d'air,    comprenant     -un.    métal  noble sur lequel est déposé un     film    d'un oxyde       métallique    de     transition,        sont    préparées par placage  du     métal    noble sur le support poreux, suivi d'un       traitement    pour déposer     un    mince     film    d'un oxyde       métallique    sur le métal noble.

   Le dépôt de l'oxyde  peut se faire par     électrolyse        d'une    solution con  tenant un     halogénure    du     métal    choisi, par     exemple     le     chlorure        chromique.        Alternativement,    une     faible          concentration        d':

  un        halogénure        métallique,    par exem  ple le     chlorure        chromique,    peut être. ajoutée à la  solution     saline        d'un    métal     alcalin,    par exemple le  chlorure     de        sodium,    à     partir    de     laquelle    le film de  l'oxyde     est        déposé    par     él@ectro-déposition    sur la  cathode.  



  Une cathode     d'air    peut âtre préparée     aussi    en       i        trempant    des cathodes de charbon poreux dans une         solution    aqueuse d'un sel tel que le nitrate de       chrome,    ce qui permet d'obtenir des cathodes ac  tives à l'oxyde de chrome simplement par chauffage  à     250o    C. Ces cathodes peuvent être rendues     spé-          cialement        actives    par u n dépôt d'un métal du groupe  du     platine,    le platine par exemple.  



  On     peut    utiliser des supports poreux autres que  le charbon     quand    la cathode contient une     substance     activant l'oxygène     telle    qu'un spinelle. Dans     -ce          cas,    une cathode présentant un intérieur     creux    est  façonnée à partir d'un métal poreux, comme le       nickel    ou     lie    fer,     :

  en        frittant    1e métal pulvérisé à  une température suffisamment élevée pour que les  particules du métal     adhèrent    les     unes    aux autres       sans,    fondre     réellement.        Alternativement,    une ca  thode     poreuse        creuse    en     métal    peut être fabriquée  à partir d'un écran fin d'un fil métallique.

   Ce sup  port métallique est ensuite disposé dans une solution       contenant    des sels, solubles     d'un    métal !approprié,  par exemple du nitrate     d'aluminium    mélangé avec  du     nitrate    de chrome en solution .aqueuse.     L'élec-          .trode        traitée        est        alors        enflammée    et     chauffé;-,    à une       température    de 1200  C environ, ce qui entraîne  la formation     d':

  oxydes        mét        U        i        iques    mixtes présentant  la caractéristique     cristalline    des     spinelles.    Des ré  sultats     semblables    peuvent être obtenus par     l'appli-          :cation    d'une pâte d'oxyde ou d'unie boue aqueuse  avant     l'inflammation.     



  Il est     avantageux    que les cathodes soient pré  parées à partir de substances poreuses qui sont       conductrices,    électriquement. Cependant, des ca  thodes poreuses peuvent être     fabriquées    en     frittant     des résines     organiques    non     conductrices;

      grossière  ment broyées., tout en les     comprimant    dans un moule  de la     forme        désirée.    Ces supports     cathodiques    non       conducteurs    sont alors rendus électriquement con  ducteurs en les     immergeant        dans    des     solutions    qui  permettent le     revêtement    des, pores par des     subs-          tances    conductrices.

   Par     exemple,    un support de  polystyrène fritté peut être trempé dans     une    pre  mière solution diluée de     formaldéhyde,    puis dans  une seconde     solution        diluée    contenant du nitrate       d'argent.    Une     telle        cathode    peut être recouverte  alors     d'un    dépôt du catalyseurRTI ID="0002.0227" WI="21" HE="4" LX="1639" LY="1984">  d'oxygénation    désiré.  



  Les cathodes peuvent être préparées avec des  catalyseurs.     activant    l'oxygène choisis dans les mé  taux du     groupe    VIII du tableau     :périodique,    les  métaux des groupes     I-B,        II-B,        VI-B    et     VII-B,    ou       constitués    de     mélanges        @d'oxydes    de fer, de cobalt  et de nickel; ou de     spinelles,    de     perovskites,    ou       encore    de     métaux,du    groupe VIII recouverts d'oxy  des de métaux trivalents.  



  Les     électrodes,        d'oxygène    ainsi fabriquées sont       utilisées        comme        cathodes        dans    les     cellules        électro-          lytiques        comportant    des anodes fabriquées en toute       matière        appropriée,    par exemple en graphie.

   Un  gaz     .porteur        d'oxygène,    par     exemple    de     l'air,    est       appliqué    à la cathode à     unie    pression juste suffi  sante pour que     dies        bulles        apparaissent    sur la sur  face de     l'électrode    quand elle est immergée dans      l'électrolyte.

   Cette pression varie légèrement     selon          1a        dimension    dies pores de la     cathode    et la     coin-          centration        die    la solution     saline    de     rélectrolyte.     Toutefois, dans     toutes    les     conditions        possibles    de  température, de pression, de     concentration        et    die  dimension, des pores, un excès die pression die 0,01  à 0,

  5     atmosphère    est     préféré.     



  La distance     entre        ;l'anode    ;et la     cathode        est          maintenue    .aussi     faible    que     possible    pour     permettre     la     circulation    du     liquide    sans     entraîner    une     inter-          ruption    die     courant        par    la formation de     grandes     poches de gaz; l'intervalle est ordinairement main  tenu entre 6,25 mm et 25,4 mm.

   Le     fonctionne-          ment    de la     cellule    est assuré, ,avec une densité de       courant    anodique de 54 à 10800     amp/m2,    de pré  férence die 216 à 1080     amp/m2.    La densité de cou  rant cathodique est     maintenue    entre 54 et 1080       ampW    et de     préférence        entre    108 et 540,     :amp/m2.     



  L'électrolyte, composé d'unie     solution        saline    de       l'halogénure        métallique    choisi,     passe    à     travers    la  cellule à     raison    de 32,4 à 216     litres    par heure et  par     m2    de     surface    anodique.

   Quand     l'halogénure     est     le        chlorure        die    sodium à la     concentration    de  <B>125</B> g par litre de     solution,        cependant,    la     densité     de courant peut     varier        considérablement.    Il est  souvent avantageux de refroidir l'électrolyte pro  venant de     11a        .cellule    pour     entraîner    le dépôt du pro  duit,     plat        exemple    lie     chlorate    de sodium,

       d'isoler     ce chlorate par     filtration,    de restaurer la     concen-          tration        die        l'électrolyte    épuisé avec du     chlorure,    et  de     reprendre        l'électrolyse.    Une solution     saline    appro  priée à la     production[    du chlorate die sodium     par     cycles     successifs    peut     contenir   <B>300,

  g/1</B> de     chlorure     de     sodium    et 500     g/:1    de chlorate de sodium.  



  Au     cours    die l'utilisation     des    cathodes, une solu  tion aqueuse<B>de</B> chlorure de sodium ou     une    :autre  solution saline d'un     chlorure    de     métal        alcalin    est  électrolysée en courant     continu.    Le     chlore        gazeux     est     libéré    à l'anode :et se mélange avec l'électrolyte  par suite du brassage assuré par     d'autres    gaz qui  s'échappent, par     exemple    :l'hydrogène à la cathode  et     l'oxygène    à l'anode.

   La réaction     avec    le chlore  peut être aidée par     agitation    ou     circulation)    de  l'électrolyte. Dans le cas, d'un procédé     usuel    pour  un chlorate, de     l'hypochlorite    est formé par réac  tion du     chlore    gazeux     avec    l'ion hydroxyde et avec  l'eau.

       Une.    oxydation     additionnelle    de     l'hypochlorite     en     chlorate        par        électrolyse        est    minimisée par l'ac  tion de brassage qui     élimine    l'ion     hypochlorite    du       voisinage    die     l'anode.    De même,     l'action,        chimique     désirée est favorisée :

  en     maintenant    le<B>p</B>H entre 5  et 9, de préférence     entre    6 et 7, pour     réduire    la       concentration    de l'ion     hypochlorite    présent.  



  La     solution        saline    aqueuse utilisée     dans    le pro  cédé décrit peut être,     préparée    en     dissolvant        un    chlo  rure solide de métal alcalin dans de l'eau, ou peut  être     abstenue    de     sources    naturelles de     solutions        sa-          linos,        ou    de     .toute        :

  autre        manière    connue de     l'homme     du     métier.    On préfère que la     solution        saline    soit       exempte    d'impuretés à base de métaux lourds qui         tendent    à     former        :

  des    boues qui se déposent dans       les        cellules        électrolytiques    et     dont        certaines        ern-          pois.onnemt    les     cathodes    d'air.

       On    peut utiliser aussi       dies        solutions        salines    correspondantes     d'halogénures     de métaux alcalins autres que le chlorure de so  dium, ces solutions     étant        soumises    aux     mêmes        limi-          tartions        relatives    à leur pureté.

       Une    solution de       chlorure        die        potassium        peut        être        utilisée        dans    le pré  sent     procédé.    Les     halogénures    de     métaux        alcalins          autres    que les     chlorures,    ne dont pas     économiques          industriellement.    Les     mises    en     aeuvre    préférées,

   du       procédé        décrit    utilisent des     solutions    salines, de       ,chlorure        de        sodium    .et de     chlorure    de potassium.  



  Il     est        :avantageux        d'ajuster    le pH de la     solution          saline        entre    6     @et    7 par l'addition     d'acide        chlor-          hydrique.    La quantité d'acide nécessaire est     insigni-          fiante    et     il        suffit        souvent    de 0,1 à     1,

  0g        d'acide          chlorhydrique        par        litre    die     solution.    Il est nécessaire  de     maintenir    le pH     légèrement        ,au-dessous    de 7  pour     minimiser        Z'oxydation    de l'ion     hypochlorite    à  l'anode.

   Si     an    laisse le pH     tomber        nettement    au  dessous de 6, on favorise la réaction de l'ion     chlo-          rure    avec l'acide     hypochloreux        qui        libère    du     :chlore          gazeux.        Ainsi,        bien    que ;

  le procédé     décrit        puisse          s'effectuer        dans    un domaine die     pH        allant    die 5 à  9, on     préfère        que    le pH soit     maintenu    entre 6 et 7  pourRTI ID="0003.0240" WI="11" HE="4" LX="1175"LY="1254">  obtenir    les     meilleurs        résultats    possibles.

   Avec       un    pH     compris        dans    ce     domaine,    la     formation    de       chlorate    apparaît     hautement    favorisée.  



  La     vitesse    de c     onversion    de     1'hypochlorite    en       chlorate        augmente    avec :la     température.        Par    coi  quant,     il    est     avantageux    die     faire        fonctionner        les          cellules,

      à une     température    aussi élevée que le per  met     l'attrition    de l'anode de     graphite.        L'iattrition     de l'anode     devient        sérieuse    à des températures, su  périeures à 700 C.

   A des     -températures        inférieures     à     20o    C environ, la solubilité du chlorate de so  dium     diminue        fortement.    A 200 C, cette     solubilité     est     d'environ    300:

  g par     litre    die     solution,,.        Ainsi,    à       des        températures        inférieures    à     20()    C, il     existe    une       probabilité    de     crsitallision        du        chlorate    de     sodium     à     partir    de,     lia        solution.        Par    conséquent,

   il est     pré-          fénable        d'opérer        au-dessus    de 200 C :et     au;dessous     de 700 C. Si     une        perte    de     graphite        :peut        être        éco-          nomiquement        tolérée,        :on,        peut        travailler    à des tem  pératures     supérieures    à     70o    C.  



  Les anodes     utilisées        dans    ce     procédé        peuvent          être    en     matière        inertie,        par    exemple     :

  en        platine,    en  graphite, en cuivre recouvert de platine, en titane       recouvert    die platine,     iem    d'autres     métaux    du groupe  du     platine,    ou en métaux     formant    support     recou-          verts,    de platine     par    électrodéposition ou de toute       autre    façon.  



       On        décrit        ci-après,    à     titre    d'exemple,     quelques     mises en     aeuvre    du procédé décrit.  



  <I>Exemple 1</I>  Une cathode en charbon poreux (c     Stackpole    139    (marque déposée) de la     Stackpole        Carbon    Com  pany est creusée par perçage     d'un        trou    vertical dans           l'électrode        cylindrique.    On équipe     cette        électrode     d'un tube     d'alimentation        d'air        communiquant    avec       l'intérieur    de l'électrode,

       jainsque    d'une     connexion          électrique.    Tout en élevant et     abaissant    la pression       de        l'air    pour     alternativement        :

  attirer    l'électrolyte  dans les pores et le rejeter de ces     derniers    par  intervalles de deux minutes, on dépose     électro-          lytiquement    du platine sur     l'électrode        pendant    trente       minutes    à     partir    d'une solution de chlorure de       platine    à 1     %        en        poids,

          avec        une        densité        de        cou-          rant    de 40     milliamp/cm .        Cette        cathode    est dis  posée un centre     d'une        anode        torxoïdale    en     graphite          en        laissant    un espace de 6,25     mm        entre        l'anode        et     la cathode.

   On fait passer     dans    la cellule un     électro-          lytecontenant    300 g de     chlorure    de sodium par  litre, à un débit de 300 millilitres par heure. On  ajuste le pH à 6,5 par     addition        goutte    à goutte       d'Ûne        solution    normale     d'acide        chlorhydrique.    On  fait passer le courant     électrique    et on     -règle    la     tem-          pérature    à 450 C,

   la densité du     courant    étant de  335 ampères     par        m-    de la     surface    de la cathode.  



  D'autres cathodes     sont    substituées à la     cathode          d'air.    La tension     observée    dans la cellule est in  diquée dans le tableau 1.  
EMI0004.0069     
  
    <I>Tableau <SEP> 1</I>
<tb>  cathode <SEP> densité <SEP> de <SEP> courant <SEP> tension <SEP> observée
<tb>  amp/m2 <SEP> volts
<tb>  cathode <SEP> d'air <SEP> 335 <SEP> 1,7
<tb>  acier <SEP> 335 <SEP> 2,9-3
<tb>  charbon <SEP> poreux <SEP> 335 <SEP> 2,9-3       <I>Exemple 2</I>       On    prépare une cathode comme     décrit        dans          l'exemple    1, mais     recouverte    d'hydroxyde de cal  cium en ajoutant 0,

  1 de     chlorure    de calcium par       litre        d'électrolyte.        Les        valeurs,        suivantes        sont    ob  tenues après 72     heures    de fonctionnement à     45o    C  
EMI0004.0084     
  
     <I>Exemple 3</I>       On.    prépare     une        électrode        d'air    .en employant du  charbon     poreux    comme     dans        L'exemple    1 mais     selon     un procédé 

      différent.        L'électrode    est     plongée    pen  dant     quatorze        heures        dans        une        solution        .aqueuse            de        nitrate        de        chrome    à     10'%        en        poids.        Après        ce     trempage,

   on chauffe     l'électrode    dans u     .n    four pour       décomposer    le     nitrate    en ,oxyde de chrome, pendant  deux heures à     250,1    C.     Ensuite,    on applique le pro  cédé de placage décrit dans l'exemple 1.

   On     fait          fonctionner    la     cellule    à     une        tension    de 1;68 à 2;02       volts,    :à comparer avec la     valeur    de 2,93 à 3,0     volts     quand on utilise une cathode     d'acier.    Après 72       heures,    la     consommation    de     courant        est    trouvée  égale à 4,70 à 6,15 kilowatts-heure par kilogramme  de chlorate de sodium,     respectivement.     



  <I>Exemple 4</I>       On,        prépare    une     cathode    d'air comme décrit       dans    l'exemple 1     en        remplaçant    le     chlorure    de  platine par le     chlorure   <B>d</B>e     palladium.    La solution       aqueuse    à     1%        en        poids        de        chlorure        de        palladium     est électrolysée avec 0,

  04     amp/cm-        pendant    30 se  condes. La     tension        résultante    de la cellule est com  prise     entre    2,7 et 2,85 volts sur une     période    de  96 heures et le rendement du courant d'après le       chlorure        consommé        est        de        78        %.     



  <I>Exemple 5</I>  On prépare une cathode comme     décrit        dans     l'exemple 1, en     remplaçant    le.     chlorure    de platine  par du     nitrate    d'argent.

   Une solution aqueuse     con-          tenant        10%        en        poids        de        nitrate        d'argent        est        électro-          lysée    pendant trois périodes d'une minute avec une  densité de courant de 10     milliamp/cm2.    Entre les     opé-          rations,    la cathode est rincée avec de l'eau distillée.

    Une activation est assurée par une oxydation à  20     milli@amp/cm2    tout en     faisant    passer .une     solu-          tion        aqueuse        d'hydroxyde        de        sodium    à 3     %    à     tra-          vers        l'électrode    pendant une période de     dix        minu-          tes.    La     cellule        fonctionne        avec    une  <RTI  

   ID="0004.0197">   tension    com  prise     entre    2,01     @et    2,65 volts pendant 43 heures.  



       Dans    le procédé décrit, la meilleure     économie     est     réalisée        quand.    la concentration du     chlorure    de  sodium est maintenue à une valeur     raisonnablement          élevée,    par exemple 125 g de chlorure     de    sodium  par     litre    de     solution.    Au-dessous de ce     niveau,

            l'électrolyse        @en        hypochlorite    est     satisfaisante    mais  la tension de la     cellule        augmente    et le     risque    de       formation        de--        perchlorate        devient        sérieux    à une  concentration     inférieure    à 50 g de     chlorure        de        so-          dium    par     litre    de  <RTI  

   ID="0004.0229">   solution.        Au-dessus    de 125 g, le       risque    d'une     décharge   <B>d</B>e chlore     libre        augmente.          Ainsi,    le     domaine        utile    de     concentration    en     chlo-          rure de     sodium    va de, 50 à 200 g par litre de     solu-          tion,    et le     domaine    préféré de 90 à 170 g.  



  Dans une mise en     oeuvre        impliquant    le renvoi  de la     solution        saline    dans le cycle     d'opérations,    il       n'est    pas pratique d'éliminer tout le     chlorate    de     so-          dium,    avant     de    reprendre     un        nouveau    cycle.

   Par  conséquent, la     solution        saline    est remise dans le  cycle     ,alors        qu'clle        présente    des     concentrations    no  tables à la fois     en        chlorure    de .sodium et en     chlo-          rate    de     sodium.    Dans     l'intérêt    du     rendement    en  courant,

       il        est    le     plus        avantageux    de     convertir         seulement les 20 '%     approximativement    de la teneur  en     chlorure.        Ainsi,

          une    solution     saline        contenant          125.g    de chlorure de     sodium    par     litre    est     éJectro-          lysée    de     manière    à     réduire    la     concentration    à 100  de     chlorure    de     sodium,

      tandis que 25 g de     chlo-          rure    de sodium     sont        convertis    en     une        quantité          supplémentaire    de     46,5#g    de chlorate de sodium.

    Quand on désire séparer le     produit    en refroidissant  la solution électrolysée     pour    .faire     cristalliser    ce       produit,    la     concentration        initiale    en -chlorate de  sodium     doit    être     suffisante    pour que la     quantité          totale,    avec le nouveau chlorate de sodium     formé          tombe    juste     en.    :

  dessous de la     saturation    à la     tem-          pérature    de fonctionnement de la     cellule.    La     liqueur     doit     être        refroidie        après        l'électrolyse    ide     malnière     à     faire    déposer     seulement    les 46,5 g     nouvellement     formés de chlorate de sodium.

   Le :sel pour rem  placer les 25 g de     chlorure    de     sodium    convertis  est     alors        dissous        ,dans    la liqueur mère     réutilisée     et le     cycle,    est répété.

   Bien qu'on .ait décrit     ainsi          une    mise .en     aeuvre    préférée, il est évident que  d'autres mises en     oeuvre        peuvent        "être        envisagées.     Le     procédé    peut être     réalisé    en     électrolysant    unie  solution     saline        contenant    de 50 à 310g de :chlo  rure de sodium par litre et de 0 à 800 g de chlorate  de sodium par     litre.     



  Des     considérations    semblables se     présentent          quand    on électrolyse du     chlorure    de potassium  pour former du     chlorate    de     potassium.    Toutefois,  on rencontre des relations de     s@olub'dité        différentes     et les     concentrations        pendant    l'électrolyse sont       approximativement    les mêmes, exprimées     @en        mola-          rité,    que celles relatives au chlorure de sodium.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de préparation d'un chlorate de métal alcalin, caractérisé en ce qu'on électrolyse une solu tion saline contenant une concentration notable<B>de</B> chlore de métal alcalin, à un pH compris entre 5 et 9 entre une.

   anode chimiquement inerte et une cathode formée d'un catalyseur d'activation de l'oxygène électriquement conducteur disposé SUT un support poreux chimiquement inerte, :

   et @en ce qu'on amène dans l'ntexface, à travers les pores du sup port, de l'oxygène provenant d'unie atmosphère por- teuse d':

   oxygène. SOUS REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que la cathode est constituée par u n métal du groupe du platine disposé sur du charbon po reux.

   2. Procédé selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que ledit métal est le platine. 3. Procédé selon; -la revendication, caractérisé en ce que la cathode est constituée par die d'oxyde chromique disposé sur du charbon poreux. 4.

   Procédé selon la revendication, pour la pré paration du chlorate de sodium, caractérisé @en ce que la solution saline contient une concentration notable ide chlorure de sodium, et en ce que l'anode est @en graphite. 5.

   Procédé selon la sous-revendieation 4, carac- térisé en ce qu'on procède par cycles successifs.