JPH02102128A - アルカリ金属重クロム酸塩及びクロム酸の製造法 - Google Patents

アルカリ金属重クロム酸塩及びクロム酸の製造法

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JPH02102128A
JPH02102128A JP1216183A JP21618389A JPH02102128A JP H02102128 A JPH02102128 A JP H02102128A JP 1216183 A JP1216183 A JP 1216183A JP 21618389 A JP21618389 A JP 21618389A JP H02102128 A JPH02102128 A JP H02102128A
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dichromate
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chromic acid
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ヘルムート・クロツツ
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ハンス・デイーター・ピンター
Rainer Weber
ライナー・ベーバー
Hans-Dieter Block
ハンス―デイーター・ブロツク
Norbert Loenhoff
ノルベルト・レンホフ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は陽極室及び陰極室が陽イオン交換膜で分離され
、陽極室で重クロム酸塩及び/又はクロム酸を含む陽極
液を生じ、陰極室でアルカリ金属イオンを含むアルカリ
性の陰極液を生じる電解槽においてモノクロム酸塩及び
/又は重クロム酸塩溶液を電解することによりアルカリ
金属の重クロム酸塩及びクロム酸を製造する方法に関す
る。
米国特許第3.305,463号及びカナダ特許明細書
画739,447号に従えば、アルカリ金属の重クロム
酸塩及びクロム酸(CrO3)の電解製造法は電極室が
陽イオン交換膜で分離された電解槽中で行われる。
アルカリ金属の重クロム酸塩は、アルカリ金属のモノク
ロム酸塩の溶液または懸濁液を電解槽の陽極室に導入し
、ここでアルカリ金属イオンを膜を通して選択的に陰極
室に移動させることにより製造される。クロム酸の製造
には、アルカリ金属の重クロム酸塩またはアルカリ金属
のモノクロム酸塩の溶液或いはアルカリ金属の重クロム
酸塩とモノクロム酸塩との混合物の溶液を陽極室に入れ
、これをクロム酸を含む溶液に変える。モノクロム酸ナ
トリウム溶液及び/又は重クロム酸ナトリウム溶液が一
般にこの目的に使用される。
アルカリ金属の重クロム酸塩の結晶またはクロム酸の結
晶を製造するには、電解槽の陽極室の中に生成した溶液
を蒸発により濃縮する。例えば重クロム酸ナトリウムは
80℃で結晶化させることができ、クロム酸は60〜1
00°Cで結晶化させることができる。晶出生成物を分
離し、随時洗浄して乾燥する。
この両方法においては、アルカリ金属イオンを含むアル
カリ性の陰極液が陰極室に生じる。例えばほこの陰極液
は水酸化ナトリウムの水溶液か、またはカナダ特許明細
口筒739447号に記載されているような炭酸ナトリ
ウムを含む水溶液から成っている。
この方法の途中で多価イオンの化合物、特にアルカリ土
類金属の化合物の沈澱が生じ、これによって短時間で膜
の機能効率が低下し、膜が完全に破壊される。この沈澱
は、ウルマン(Ulmann)の「エンサイクロペディ
ア・オヴ・インダストリアル・ケミストリー(Ency
clopedia of Industrial Ch
emistry)J第5版、A7巻、67〜97頁(1
986年)記載の工業的方法により得られるような、電
解質として使用されるアルカリ金属の重クロム酸塩また
はアルカリ金属のモノクロム酸塩の溶液の中に少量の多
価陽イオン、特にカルシウム及びストロンチウムのイオ
ンが存在するために生じる。
本発明の目的は上記の欠点をもたないアルカリ金属の重
クロム酸塩及びクロム酸の電解製造法を提供することで
ある。
本発明においては驚くべきことには、陰極液を周期的に
pHが6より低い溶液の溶液で交換することにより上記
欠点が克服されることが見出された。
従って本発明は陽極室及び陰極室が陽イオン交換膜で分
離され、陽極室で重クロム酸塩及び/又はクロム酸を含
む陽極液を生成し、陰極室でアルカリ金属イオンを含む
アルカリ性の陰極液を生成する電解槽においてモノクロ
ム酸塩及び/又は重クロム酸塩溶液を電解することによ
りアルカリ金属の重クロム酸塩及びクロム酸を製造する
方法において、陰極液をpHが6より低い溶液で周期的
に交換することを特徴とする改良方法に関する。
本発明方法は電解電流を用いて行われる。陽極液はpn
が1より低い溶液で周期的に交換することが好ましい。
適当な溶液の例としては無機酸、例えば硫酸、燐酸及び
塩化水素酸、並びに有機酸が含まれ、これらを種々の濃
度で使用することができる。特に好適な一具体化例にお
いては、クロム酸を含む溶液で陰極液を周期的に交換す
る。クロム酸含量が10〜900g/Qのクロム酸含有
溶液を用いることが有利である。勿論この溶液は適量の
アルカリ金属の重クロム酸塩を含むことができる。
本発明方法においては、l−1on日の間電解を行った
後、plが6より低い溶液で陰極液を交換することが好
ましい。この交換を行う時間はモノクロム酸塩及び/又
は重クロム酸塩溶液中に存在する多価陽イオンの量、並
びに陽極電流密度に依存する。該陽イオンの含量が非常
に低い場合には、液の交換は100日以上電解を行った
後でもよい。
本発明方法によれば、沈澱の生成が避けられ、存在する
沈澱は溶解するので、膜の使用寿命はかなり長くなり、
連続的な長期間の電解を行うことができる。
下記の実施例により本発明を例示する。
実施例 下記実施例に使用した電解槽は純チタン製の陽極室及び
精製鋼製の陰極室から成っている。使用した膜はデュポ
ン(Du Pant)社製のナフィオン(Naf 1o
n)@324陽イオン交換膜である。陰極は精製鋼から
成り、陽極は伸展したタンタルからつくられ、酸化タン
タル及び酸化イリジウムの電解触媒活性層で被覆されて
いる。この種の陽極は例えば米国特許第3.878,0
83号に記載されている。
電極と膜との間の間隔はすべての場合1.5mmであっ
た。Na2Cr20t ’ 2HiOを900g/+2
含み、各実施例記載の不純物を含んだ重クロム酸ナトリ
ウム溶液を陽極室に入れる。
電解槽から水酸化ナトリウム溶液の20%が取り出され
る速度で水を陰極室に導入する。電解質の温度はすべて
の場合80℃であった。
実施例1 本実施例に使用した重クロム酸ナトリウム溶液は下記の
不純物を含んでいた。
カルシウム:    5〜10  mg/Qストロンチ
ウム:   0.5−1.3 mg/ Qマグネシウム
:   l〜2mg/Q 硅素:        15〜40 mg /Q硫酸根
、SO42−:    5 g /Q上記電解槽中にお
いてこれらの溶液を電解によりクロム酸を含む溶液に変
えた。電流密度は膜に面した陽極及び陰極の突起した面
1m2当りl KAに調節した。膜に面した陽極表面の
面積はlOcmx3゜5cmであった。
重クロム酸ナトリウムの導入速度は、電解槽を出てゆく
陽極液のナトリウム・イオン対クロム(IV)のモル比
が0.8になるように選んだ。167日電解を行った後
、主として水酸化カルシウムから成る白色の沈澱が生じ
た。この時の電解摺電圧は4.04 Vであった。電解
の途中で耐久性が不十分なために陽極を数回取換えなけ
ればならなかった。
次に沈澱を溶解し除去するために下記の方法を行った。
電解槽の陰極室の中で陰極に生じた20%水酸化ナトリ
ム溶液を先ず水と交換し、次いでCr01及びNa2C
r2O7・2H20を含むpt+が1より低い溶液と交
換する。この溶液は次の組成をもっていた。
Na2Cr20t ・2H2030,3%Cr0n  
         30.3%H2039,4% 1時間電解を行った後、陰極室の溶液を先ず水と交換し
、次に20%の水酸化ナトリウム溶液と交換した。この
処理を行った後、白色沈澱はほとんど除去され、電解摺
電圧は3.73 Vに戻った。
実施例2 本実施例に使用した重クロム酸ナトリウム溶液は下・記
の不純物を含んでいた。
カルシウム:     8mg/Q ストロンチウム:   0.5 mg/Qマグネシウム
:    2mg/Q 硅素、        27mg/Q 硫酸根、SO,”−:    5 g /Q11.4c
mX 6.7 cmに相当する突起した陽極の表面積1
 m 2当り3 KAの電流密度でこの溶液を電解して
クロム酸を含む溶液に変えた。重クロム酸ナトリウムの
導入速度は、電解槽を出てゆく陽極液のナトリウム・イ
オン対クロム(IV)のモル比が0.8になるように選
んだ。
膜に沈澱が生じたため電解槽の電圧を最初の4゜10 
Vから5.24 Vに上昇させ電解槽を12日操作した
後、実施例1記載の方法を用いて沈澱を溶解し除去した
。この場合Cry、及びNa、Cr2O7・2H20を
含む溶液を陰極室で電解した時間は10分であった。
電解摺電圧が4.85 Vで減少したことでわかるよう
に、この処理で白色沈澱は大部分除去された。
実施例3 本実施例に使用した重クロム酸ナトリウム溶液は下記の
不純物を含んでいた。
カルシウム:    8〜17mg/(2ストロンチウ
ム:0.5〜1mg/12マグネシウム:   2〜3
 mg / Q硅素:        16−49 m
g / Q硫酸根、SO,” :   3.5〜4.5
 mg/ Qll、4cmX6.7 cmに相当する突
起した陽極の表面積1 m 2当り3 KAの電流密度
でこの溶液を電解してクロム酸を含む溶液に変えた。重
クロム酸ナトリウムの導入速度は、重クロム酸ナトリウ
ム溶液の導入速度を変えることにより電解槽を出てゆく
陽極液のナトリウム・イオン対クロム(1v)のモル比
が0.46〜0.55になるように選んだ。
28日間電解を行った後、この場合も白色沈澱が生じた
。電解摺電圧は3.96 Vであった。実施例1記載の
方法により沈澱を溶解し除去する。
処理の終りに白色沈澱はほとんど除去され、電解摺電圧
は3.75 Vに戻った。
本発明の主な特徴及び態様は次の通りである。
■、陽極室及び陰極室が陽イオン交換膜で分離され、陽
極室で重クロム酸塩及び/又はクロム酸を含む陽極液を
生成し、陰極室でアルカリ金属イオンを含むアルカリ性
の陰極液を生成する電解槽においてモノクロム酸塩及び
/又は重クロム酸塩溶液を電解することによりアルカリ
金属の重クロム酸塩及びクロム酸を製造する方法におい
て、陰極液をpH約6以下の溶液で周期的に交換する改
良方法。
2、 pl(約1以下の溶液で陰極液を周期的に交換す
る上記第1項記載の方法。
3、 pHが約1以下の該溶液はクロム酸を含む溶液で
ある上記第2項記載の方法。
4、クロム酸を含む該溶液の濃度はCrys 10〜9
00g/ Qである上記第2項記載の方法。
5、1〜100日間電解を行った後陰極液をpH約6以
下の溶液で交換する上記第1項記載の方法。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、陽極室及び陰極室が陽イオン交換膜で分離され、陽
    極室で重クロム酸塩及び/又はクロム酸を含む陽極液を
    生成し、陰極室でアルカリ金属イオンを含むアルカリ性
    の陰極液を生成する電解槽においてモノクロム酸塩及び
    /又は重クロム酸塩溶液を電解することによりアルカリ
    金属の重クロム酸塩及びクロム酸を製造する方法におい
    て、陰極液をpH約6以下の溶液で周期的に交換するこ
    とを特徴とする改良方法。
JP1216183A 1988-08-27 1989-08-24 アルカリ金属重クロム酸塩及びクロム酸の製造法 Expired - Lifetime JP2839155B2 (ja)

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DE3829123.1 1988-08-27

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