DD291100A5

DD291100A5 - Verfahren zur reduzirung des perchloratgehaltes in elektrolyten fuer die herstellung von chlorat

Info

Publication number: DD291100A5
Application number: DD89336466A
Authority: DD
Inventors: Carl J F Wanngard
Original assignee: ��@��@��k��
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1991-06-20
Also published as: FR2641001A1; FI896226A0; SE8804675D0; PT92729B; SE463626B; ES2019006A6; PT92729A; FI89512C; FI89512B; FR2641001B1; CA2006611A1; BR8906742A; CA2006611C; SE8804675L; US5063041A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung des Perchloratgehaltes in Elektrolyten für die Chloratproduktion, bei dem der Elektrolyt folgende Verfahrensstufen durchläuft: a) ein Teil der Menge eines den Chloratprozeß verlassenden Elektrolyts wird bei einer erhöhten Temperatur zwischen 30 und 110 Grad C und/oder bei einem reduzierten Druck zur Verminderung des Flüssigkeitsvolumen um das Ein- bis Vierfache verdampft, b) das Produkt aus der vorhergehenden Stufe wird auf eine Temperatur zwischen 30 und 0 Grad C abgekühlt, c) dem Produkt aus der vorhergehenden Stufe wird eine Kaliumchloridlösung mit einer Konzentration von Mindestens 1,0 Mol/I bis zur Sättigungskonzentration zugesetzt, d) dem Produkt aus der vorhergehenden Stufe wird die feste Phase entzogen und wieder in den Chloratprozeß zurückgeführt.{Chloratherstellung; Perchloratreduzierung in Elektrolyten}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduzierung des Perchloratgehaltes in Elektrolyten für die Chloratherstellung, bei dem der Elektrolyt vor der Fällung von Perchlorat verdampft wird, um die Konzentration von Perchlorat und somit eine Verfügbarkeit zu erhöhen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Alkalimetallchlorat und insbesondere Natriumchlorat ist eine wichtige Chemikalie in der Zelluloseindustrie, wo es als Rohstoff für die Herstellung von Chlordioxid, einer wichtigen Bleichchemikalie für Zellulosefasern, verwendet wird. Natriumchlorat wird durch Elektrolyse von Natriumchlorid hergestellt. Der Prozeß ist zyklisch. Dabei wird in einer ersten Stufe eine wäßrige Lösung von Natriumchlorid zum Zwecke der Reaktion an den Elektroden in die Elektrolysezelle gegeben; danach erfolgt die Überleitung des Elektrolyten zur weiteren Reaktion in Reaktionsbehälter. Ein geringer Teil der Menge wird zur Ausfällung von Natriumchlorat in den Kristallisierapparat gegeben, während der größere Teil des Mengenstroms zusammen mit der den Kristallisierapparat verlassenden Mutterlauge und der Ausgleichsmenge frischer Natriumchloridlösung wieder in die Elektrolysezelle zurückgeführt wird.

Ein Problem bei Chloratprozessen besteht in der Bildung einer unerwünschten Menge Perchlorat, das In dem zyklischen Prozeß ständig angereichert wird. Die Bildung von Perchlorat geht einher mit schlechter Funktion der Anoden und kann zum Teil durch sorgfältige Kontrolle der Prozeßbedingungen und de. Selektivität der Anoden gemeistert werden. Trotz einer solchen Kontrolle kann bis zu 0,5g Natriumperchlorat pro Kilogramm Natriumchlorat gebildet werden. Dies entspricht einer Erhöhung der Konzentration pro Jahr von 5 bis 10g Natriumperchlorat/I in einer Chloratanlage mit normaler Leistungsdichte. Das Hauptproblem bei der Perchloratansammlung besteht darin, daß die Löslichkeit von Natriumchlorid herabgesetzt ist, wodurch die Auflösung von Natriumchlorid im Elektrolyt, die Entspannungsverdampfung von Wasser und die Schnellkristallisation schwieriger werden.

Die Ansammlung von Perchlorat Ist aufgrund seiner hohen Löslichkeit-1100g Natriumperchlorat/I in Wasser bei Umgebungstemperatur, siehe J. Schumacher: „Perchlorates, Their properties, manufacture and uses" (Perchlorate, ihre Eigenschaften, Herstellung und Verwendung), ACS Monograph Series No 146, Reinhold, 1960, Seite 30-schwer zu vermeiden. Versuche zur Verringerung der Konzentration von Perchlorat durch Ausfällung und Abscheiden von Kaliumperchlorat gemäß dem bei R. Kirk und D. Othmer, .Encyclopedia of Chemical Technology" (Enzyklopädie der chemischen Technik), 1 .Ausgabe, Band 3, Interscience Encyclopedia, 1949, Seite 727 bis 728, beschriebenen Verfahren für die Herstellung von Kaliumperchlorat aus Natriumperchlorat haben ergeben, daß es schwierig ist, trotzder relativ geringen Löslichkeit von Kaliumperchlorat, die in Wasser bei Umgebungstemperatur knapp unter 20g/l liegt, unter einen Wert von 40g Natriumperchlorat/I zu gelangen. Bei Konzentrationen unter 40g Natriumperchlorat/I wurde festgestellt, daß hinzugesetztes Kalium mit dem Chlorat reagiert und statt dessen einen Kaliumchloratniederschlag ergibt.

Weiterhin ergibt die direkte Fällung von Kaliumperchlorat mit Kaliumchloridlösung in Chloratelektrolyt ein sehr unreines Perchlorat mit einem Reinheitsgrad, der selten über 50% liegt.

Ziel der Erfindung

Mit Hilfe des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann die Konzentration von Perchlorat in einem Chloratprozeß auf viel niedrigere Werte als 40g/l gesenkt werden. Das kann durch Ausfällen mit Kaliumchlorid erreicht werden, wenn der Elektrolyt vor dem Ausfällen zur Erhöhung der Konzentration von Perchlorat und somit dessen Verfügbarkeit verdampft wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die unerwünschte Perchloratbildung bei der Chloratherstellung zu

reduzieren.

Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren zur Reduzierung des Perchloratgehaltes in Elektrolyten fürdie Chloratherstellung zur Verfügung gestellt. Gemäß der Erfindung wird ein Teil der Elektrolytmenge aus einem Chloratprozeß in einer ersten Stufe bei einer erhöhten Temperatur zwischen 30 und 110°C und/oder bei reduziertem Druck zur Verringerung des Flüssigkeitsvolumens um das Ein- bis Vierfache ve'dampft. Der gebildete Niederschlag wird dann je nach Wunsch abgeschieden. In einer zweiten Stufe wird die Lösung oder Aufschlämmung aus der ersten Stufe gemäß der Erfindung auf eine Temperatur

zwischen 30°C und O⁰C abgekühlt. Das gebildete Präzipitat wird dann wahlweise abgeschieden.

In einer dritten Stufe wird ein Volumen Kaliumchloridlösung gemäß der Erfindung der Lösung oder Aufschlämmung aus der

vorhergehenden Stufe zugegeben. Die Kaliumchloridlösung hat eine Temperatur zwischen 0 und 5O⁰C und eine Konzentration von mindestens Ι,ΟΜοΙ/Ι bis zur Sättigungskonzentration. Das zugesetzte Volumen muß 20 bis 120% der Menge Kalium enthalten, die Teil der selektiv ausfällbaren Höchstmenge Kaliumperchlorat ist. Der gebildete Niederschlag wird dann abgeschieden, und die verbleibende Lösung wird wieder in den Chloratprozeß zurückgeführt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird durch das Fließdiagramm in Abbildung 1 veranschaulicht, in dem Kästchen 1 eine Anlage für die Chloratherstellung darstellt. In der ersten Verfahrensstufe gemäß der Erfindung - Kästchen 2 -wird ein Teil der Chloratelektrolytmenge bei einer Temperatur im Bereich von 30 bis 110°C, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 30 und

6O⁰C, verdampft, so daß das Flüssigkeitsvolumen um das Ein- bis Vierfache, vorzugsweise um das Zwei- bis Dreifache, verringert wird. Der Teil der Menge kann die Gesamtheit oder einen Teil, vorzugsweise 5 bis 100% und gewöhnlich 10 bis 90% der

Ausflußmenge aus dem Kristallisator für Natriumchlorid darstellen. Er kann ebenfalls ein Teil der Menge aus den Reaktionsgefäßen oder die Gesamtheit oder ein Teil der Menge im Filtersystem der Chloratanlage sein. Diese Verfahrensstufe

umfaßt normalerweise die Ausfällung von Natriumchlorid und Natriumchlorat, mitunter gleichzeitig mit Kaliumchlorat und

Kaliumperchlorat, der wahlweise die Abscheidung der festen Phase folgt. Während der zweiten Verfahrensstufe - Kästchen 3 - wird die Mutterlauge oder Aufschlämmung aus der vorangegangenen Stufe auf eine Temperatur zwischen 30⁰C und 0"C, vorzugsweise auf eine zwischen 20⁰C und O⁰C liegende Temperatur,

abgekühlt.

Dies kann zu zusätzlicher Fällung von Natriumchlorat, Kaliumchlorat und Kaliumperchlorat führen. Die feste Phase wird dann

wahlweise abgeschieden.

Die dritte Verfahrensstufe- Kästchen 4- beinhaltet das Zugeben eines geeigneten Volumens Kaliumchloridlösung von

beliebiger Temperatur und einer Konzentration zwischen 1,0Mol/l und Sättigungskonzentration zum restlichen Teil der

Mutterlauge oder Aufschlämmung. Dies ergibt einen Niederschlag von Kaliumperchlorat und möglicherweise auch von Kaliumchlorat. Die Kaliumchloridlösung wird langsam und chargenweise zugegeben, damit das Kristallwachstum wirksam

wird, d. h. über einen Zeitraum von mindestens 15 Minuten mit einer Endtemperatur zwischen 0 und 30°C und einer

Mindesthaltezeit von 15 Minuten, um das Kristallwachstum zu ermöglichen und zur endgültigen Gleichgewichtszusammensetzung zu gelangen. Die Kaliumchloridmenge hat zwischen 20 und 120% der Höchstmenge Kaliumperchlorat zu liegen, die selektiv ausgefällt werden kann, d. h. 0,12 bis 0,73 kg Kaliumchlorid pro Kilogramm in den Prozeß

hineingegebenes Natriumperchlorat. Die zugesetzte Menge Kaliumchlorid liegt vorzugsweise zwischen 50 und 100% der selektiv ausfällbaren Höchstmenge Kaliumperchlorat. Wie nachstehend diskutiert wird, hängt die zugesetzte Menge

Kaliumchlorid unter anderem vom Kaliumgehalt des Chloratelektrolyts sowie vom Verwendungszweck des Fällungsprodukts In der nachfolgenden Abscheidungsstufe - siehe Abbildung 1, Kästchen 5 -werden ausgefälltes Kaliumperchlorat und Kaliumchlorat aus der Fällungsstufe abgeschieden, und die verbleibende Mutterlauge wird dann wieder in die Chloratherstellungsanlage zurückgeleitet.

Das in der dritten Stufe erzielte Fällungsprodukt enthalt die vom Chloratelektrolyt korrekt abgeschiedene Menge Kalium, die zu einem marktgängigen Produkt aufgearbeitet oder sich absetzen oder einem anderen Verwendungszweck zugeführt werden kann. Die festen Fällungsprodukte, die in den oben beschriebenen Stufen 1 und 2 abgeschieden werden, können entweder wieder in den Kreislauf zurückgeführt, d. h. erneut im Chloratelektroylt gelöst werden oder durch Aufarbeitung zu einem absatzfähigen Produkt, durch Sedimentation oder ähnliches aus dem Prozeß herausgenommen werden. Die Verweilzeit in der Verdampfungs·, der Abkühl- bzw. Ausfällungsstufe sollte lang genug sein, damit sich in den die jeweilige Stufe verlassenden Mischungen das Gleichgewicht zwischen fester Phase und flüssiger Phase einstellen kann. Abbildung 2 zeigt die Fällung von Kaliumchlorat und Kaliumperchlorat aus einem Perchtorat, das Chloratelektrolyt mit einem Gehalt von 60g Natriumperchlorat/I und ungefähr 120g Natriumchlorid/l und 500g Natriumchlorat/I enthält. Die obere Bezeichnung auf der X-Achse bezieht sich auf m³ Kaliumchloridlösung pro m³ Elektrolyt, während sich die untere Bezeichnung auf kg Kaliumchlorid pro m³ Elektrolyt bezieht. Auf der Y-Achse werden kg feste Phase pro m³ Elektrolyt angegeben. Die Temperatur beträgt 25⁰C und der Gehalt an Kaliumchlorid 300g/l Lösung (gesättigte Lösung). In Abbildung 2 wird dargestellt, wie Kaliumperchlorat sich abzusetzen beginnt, wennn die Menge zugesetzten Kaliumchlorids für die Sättigung (Fläche Va) ausreicht. Wird zusätzliches Kaliumchlorid zugegeben, nimmt die Perchloratkonzentration in der Lösung allmählich ab. Eine Annäherung an die Löslichkeitsgrenze für Kaliumchlorat erfolgt zur gleichen Zeit (Fläche Vf). Aus Abbildung 2 geht klar hervor, daß die Fällung von Perchlorat gestoppt wird, wenn sich Kaliumperchlorat niederschlägt. Da das Ziel in der Ausfällung von Kaliumperchlorat mit höchstör Selektivität besteht, ist es angebracht, die Fällung vor Erreichen dieses Punktes zu stoppen. Im oben dargestellten Beispiel ist die Sättigungsgrenze erreicht, wenn Va mit etwa 18kg Kaliumchlorid pro m³ Elektrolyt überschritten wurde. Das ergibt ungefähr 19kg festes Kaliumperchlorat pro m³ verdampfter Elektrolyt. Somit hat ein Teil des zugesetzten Kaliums nicht reagiert, wird sich jedoch im Elektrolytsystem der ChI jratanlage ansammeln. Der erhaltene Perchloratniederschlag enthält ebenfalls gleichzeitig mit ausgefällte Mengen Chlorat und Chlorid (ungefähr 10 bis 15% ermittelt als Natriumchlorid und Natriumchlorat). Der Niederschlag wird gefiltert oder zentrifugiert. Dadurch kann aufgrund der übrigbleibenden Mutterlauge ein Feuchtigkeitsgehalt bis zu 10% (normalerweise 2 bis 5%) erzielt werden. Das bedeutet ebenfalls, daß es bis ungefähr 10% Natriumchlorat und 4% Natriumchlorid enthält. Es muß unterstrichen werden, daß die Eigenschaften des Niederschlags, z.B. Teilchengröße, Aggreatbildung usw., und auch die Leistung der Abscheideapparate und die Verweilzeiten in den vorangegangenen Verfahrensstufen von großer Bedeutung sind.

Der Kaliumgehalt in der Fläche Va in Abbildung 2 und ein Teil des Kaliumgehalts in Fläche Vf sammeln sich demzufoge auv lange Sicht im Elektrolytsystem der Chloratanlage an. Die für das Erreichen der Sättigungszusammensetzung für Kaliumperchlorat in der Fällungsstufe notwendige Menge Kaliumchlorid, die der Fläche Va in Abbildung 2 entspricht, nimmt mit steigender Kaliumkonzentration im Chloratelektrolyt ab.

Abbildung 3 zeigt die Höchstmenge Kaliumperchlorat, die selektiv je m³ Ausgangschloratelektrolyt als Funktion der Natriumperchloratkonzentration im Elektrolyt sowie verschiedener Volumenverminderungen während des Verdampfens (Volumenverminderungsverhältnis VRR = 4,2 bzw. 1) ausgefällt werden kann. Somit werden auf der X-Achse Gramm Natriumperchlorat pro Liter und auf der Y-Achse Kilogramm feste Phase pro m³ Elektrolyt angegeben. Die durchgezogenen Linien in der graphischen Darstellung gelten für ursprünglich kaliumfreie Lösung, wohingegen sich die punktierten Linien auf vollständige Kaliumrückführung in den Kreislauf, das heißt auf die Situation beziehen, in der das gesamte, die Fällungsstufe verlassende und wieder in den Chloratprozeß eingeleitete Kalium nach langer Betriebszeit wieder in das Perchloratelimlnierungssyst6m abgeschieden wird. Alle Betriebsfälle werden im Bereich zwischen diesen Extremen liegen. Die Verdampfungstemperatur während der in Abbildung 3 dargestellten Durchläufe beträgt 50⁰C. Die Temperatur in der Abkühlstufe beträgt normalerweise 1O⁰C. Je niedriger die Temperatur in der Abkühlstufe, desto mehr Chlorat wird hier kristallisiert. Dadurch wird die Ausfällung von Kaliumchlorat in der Fällungsstufe verringert, und die Höchstmenge Kaliumperchlorat, die selektiv ausgefällt werden kann, nimmt geringfügig zu.

Diese Temperaturwirkung wird in Abbildung 3 bis 1O⁰C bzw. 25⁰C und einem Volumenverminderungsverhältnis von 2 gezeigt. Die geeignete Menge Kaliumchlorid kann aus Abbildung 3 als Funktion, des Verdampfungsgrads und dem Kalium- und Perchloratgehalt in der zufließenden Elektrolytmenge berechnet werden. Zusammenfassend wird die Durchführung des Verfahrens durch folgende Parameter bestimmt:

1) Geschwindigkeit der Bildung von Perchlorat

2) gewünschte Konzentration von Perchlorat im Chloratprozeß, insbesondere in dem Teil des Mengenstroms, der zur Perchloratreduzierung in das System eingeleitet wird

3) Temperatur und Zusammensetzung des ausgewählten Elektrolytmengenstroms, d.h. hauptsächlich die Konzentration von Chlorat, Chlorid, Perchlorat bzw. Sulfat und in geringerem Maße die Konzentration von Hypochlorit, Dichromat, Karbonat usw.

4) Volumenverminderung, Temperatur und Verweilzeit in der Verdampfungsstufe und die wahlweise Anwendung einer anschließenden Abscheidung der festen Phase

5) Endtemperatur und Verweilzeit in der folgenden Abkühlstufe und die wahlweise Anwendung einer Abscheidung der festen Phase

6) Gehalt und Volumen der zugesetzten Kaliumchloridlösung sowie Temperatur, Fällungsgeschwindigkeit, Verweilzeit und Rühren in der Fällungsstufe

Die erforderliche Geräteanordnung, der Energiebedarf und der Kaliumchloridgehalt gestalten sich in Abhängigkeit davon, wie diese Parameter gewählt werden. Diese Parameterwahl bestimmt ebenfalls die vollständigen Angaben zu Größe und Zusammensetzung der Elektrolytmengenströme, insbesondere zur erforderlichen Größe des Teils der Menge, der je Zeiteinheit behandelt werden muß.

AusfOhrungsbeispiel

a) Verfahren ohne Verdampfung

Die einfachste Methode zur Ausfällung von Perchlorat aus einem Chloratelektrolyt besteht im direkten Zusetzen von Kaliumchloridlösung zum Elektrolyten. Nach einer Verweilzeit von einigen Stunden, vorzugsweise bei leichtem Rühren, kann

das Fällungsprodukt beispielsweise durch Filtrieren von der Mutterlauge abgeschieden werden.

Diese Fällungsbedingungen wurden experimentell untersucht, indem unterschiedliche Mengen Kaliumchlorid in eine Reihe von

600g Natrlumchlorat/I und 100g Natriumchlorid/l enthaltenden Lösungen gegeben wurde. Die Lösungen wurden mehrere Tage bei 20°C und regelmäßigem Rühren stehengelassen. Man stellte fest, daß sich Kaliumchlorat abzusetzen begann, als die

Kaliumkonzentration 0,22 Mol KVI überschritt. Bei einem entsprechenden Versuch mit 500g Natriumchlorat/1,15,6gKaliumchlorid/l, 100g Natriumchlorid/I und verschiedenen Mengen Natriumperchlorat begann sich Kaliumperchlorat abzusetzer, als die Konzentration 37,3g Natriumperchlorat pro Liter

überschritt.

Demnach beginnt sich in einem Chloratelektrolyt bei 2O⁰C, der normalerweise 550g Natriumchlorat/I enthält, Kaliumchlorat

abzusetzen, wenn der Kaliumgehalt gleich 0,20MoI KVI ist. Folglich kann der Perchloratgehalt nicht unter 38,6g

Natriumperchlorat/I liegen, wenn diese Kaliumkonzentration nicht überschritten werden darf. Um niedrigere Perchloratkonzentrationen zu erzielen, ι .iuß ein effektiveres Verfahren Anwendung finden. Dies wird nachstehend

für eine Chloratanlage mit einer Produktion von 0,5kg Natriumperchlorat/Suinde dargestellt. Das Beispiel zeigt, wie in einem Teil des Mengenstroms, der bei 25⁰C mit Chlorat gesättigt is?, die Perchloratkonzentration bei 30g Natriumperchlorat/I gehalten wird. Im Beispiel wird ebenfalls die Größe des Teils der Menge angegeben, der behandelt werden muß.

b) Erfindungsgemäßes Verfahren

Ein mit Chlorat bei 25⁰C gesättigter Elektrolyt, der 30g Natriumperchlorat/I und 150g Natriumchlorid/I enthält, wird bei 50°C auf

die Hälfte des Volumens verdampft. Unter diesen Bedingungen wurden 103 kg Natriumchlorid und 143 kg Natriumchlorat je

Kubikmeter Ausgangselektrolyt ausgefällt und durch Filtrieren oder Zentrifugieren abgeschieden. Dieser Niederschlag wurde in

die Chloratanlage zurückgeführt und in ihrem Elektrolytsystem gelöst. Es wurden ungefähr 400kg Wasser pro m³ einfließende

Lösung verdampft. Die restliche Mutterlauge wurde auf 10°C abgekühlt. Dadurch wurden zusätzlich 108 kg Natriumchlorat je m³ Ausgangselektrolyt

ausgefällt, gefiltert oder zentrifugiert, gewaschen und r.iit dem Produkt aus der Natriumchloratanlage gemischt.

Dieser mit Perch lorat angereicherte Chloratelektrolyt aus der Abkühlstufe wurde mit Kaliumchloridlösung versetzt. Bei Erreichen

der Sättigungzusartimensetzung der Lösung setzte sich Perchlorat ab. Eine selektive Ausfällung von Kaliumperchlorat wurde in diesem Fall bei einem Kaliumchloridgehalt bis zu 18kg pro m³ Lösung erzielt. Es wurden ungefähr 20kg Perchlorat pro m³ ausgefällt; das entspricht einer 33%igen Reduzierung von Perchlorat und 7,2kg Perchlorat pro m³ aus der Chloratanlage erhaltener Mengenstrom. Die Menge Kaliumchlorid, das nicht in Reaktion getreten ist, betrug etwa 7kg pro m³ Lösung. Der erhaltene Niederschlag wurde gefiltert und in einer gesonderten Reinigungsanlage zu einer marktgängigen Güte aufgearbeitet.

Wenn 0,5kg Natriumporchlorat/Stunde hergestellt worden ist, d. h. 0,41 kg Ρθι chlorat/Stunde in einer Perchloratanlage mit einer Perchloratkonzentration, die 30g Natriumperchlorat pro Liter in der den Chloratkristallisator verlassenden Mutterlauge

entspricht, beträgt das erforderliche zu behandelnde Volumen 0,41/7,2, also 0,056m³ Lösung pro Stunde aus der

Perchloratanlage. In Chloratprozessen kann die Ausfällung mit Kaliumchlorid zur Verringerung der Perchloratkonzentration auf etwa 40 g Natriumperchlorat/I genutzt werden. Eine Senkung der Fällungstemperatur ermöglicht lediglich eine weitere Reduzierung der Natriumperchloratkonzentration in geringem Umfang. Eine wesentlich größere Verringerung der Konzentration kann gemäß der Erfindung erzielt werden, wenn der Elektrolyt vor dem Ausfällen verdampft und abgekühlt wird. Eine Verminderung des Elektrolytvolumens auf 50% kann somit eine Verringerung der Perchloratkonzentration auf ungefähr 20g/l bewirken. Dadurch erhält man etwa 80 kg/m³ Natriumchlorid und 200 kg/m³ Natriumchlorat sowie ungefähr 100kg/m³ Natriumchlorat* zusätzlich in der Abkühlstufe. Die angegebene Volumenverminderung macht das Verdampfen von 400kg H₂GVm³ erforderlich. Die Konzentration von Natriumperchlorat kann

weiter auf 10g/l gesenkt werden, wenn das Volumen während des Verdampfens auf 25% verringert wird. Wenn es wünschenswert ist, die Perchloratkonzentration zum Beispiel auf 30 g Natriumperchlorat/I zu halten, kann somit ein Teil des

Elektrolytmehgensttoms auf diese Weise behandelt werden. Die durch die¹ höhere Perchloratkonzentration in einer Ch'oratproduktionsanlage mit kontinuierlichem Betrieb entstehenden Probleme bei der Kristallisation und der Salzlösung werden bei einer auf diese Weise erfolgenden Senkung der Perchloratkonzentration wesentlich verringert.

⁺Anm. d. Ü.: So im Original.

Claims

1. Verfahren zur Reduzierung des Perchloratgehaltes in Elektrolyten für die Herstellung von Chlorat, gekennzeichnet dadurch, daß der Elektrolyt folgende Verfahrensstufen durchläuft:

a) ein Teil der Menge eines einen Chloratprozeß verlassenden Elektrolyts wird bei einer erhöhten Temperatur zwischen 30 und 11O⁰C und/oder bei einem reduzierten Druck zur Verminderung des Flüssigkeitsvolumens um das Ein- bis Vierfache verdampft, und danach wird der gebildete Niederschlag wahlweise abgeschieden,

b) das Produkt aus der vorhergehenden Stufe wird auf eine Temperatur zwischen 3O⁰C und O⁰C abgekühlt, und danach wird der gebildete Niederschlag wahlweise abgeschieden,

c) dem Produkt aus der vorhergehenden Stufe wird ein Volumen Kaliumchloridlösung mit einer Konzentration von mindestens 1,0 Mol/l bis zur Sättigungskonzentration und einer Temperatur zwischen 0 und 50⁰C zugesetzt, wodurch dieses Volumen 20 bis 120% der Kaliummenge enthalten muß, die einen Teil der Höchstmenge Kaliumperchlorat darstellt, die selektiv ausgefällt werden kann,

d) dem Produkt aus der vorhergehenden Stufe wird die feste Phase entzogen und in den Chloratprozeß zurückgeführt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Verdampfung bei einer Temperatur zwischen 30 und 6O⁰C erfolgt.

3. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung mit einer Verminderung des Flüssigkeitsvolumen um das Zwei- bis Dreifache durchgeführt wird.

4. Verfahren gemäß jedem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die verdampfte Lösung auf eine Temperatur von 20 bis 0⁰C abgekühlt wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das in Stufe c) zugesetzte Volumen Kaliumchloridlösung ausreicht fürdie Fällung von 50 bis 100% der Höchstmenge Kaliumperchlorat, die selektiv ausgefällt werden kann.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Verweilzeiten in der Verdampfungsstufe, der Abkühlstufe und der Fällungsstufe das Erreichen des Gleichgewichts zwischen fester Phase und flüssiger Phase in den die jeweilige Verfahrensstufe verlassenden Mischungen ermöglichen.