JPH11189888A - 過硫酸ナトリウムの製造方法 - Google Patents
過硫酸ナトリウムの製造方法Info
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- JPH11189888A JPH11189888A JP9355148A JP35514897A JPH11189888A JP H11189888 A JPH11189888 A JP H11189888A JP 9355148 A JP9355148 A JP 9355148A JP 35514897 A JP35514897 A JP 35514897A JP H11189888 A JPH11189888 A JP H11189888A
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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- C25B1/01—Products
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Abstract
(57)【要約】
【課題】過硫酸ナトリウムを効率良く製造する方法を提
供する。 【解決手段】（１）硫酸アンモニウムを含有する溶液を
電解する工程、（２）得られた陽極生成液と水酸化ナト
リウムとにより過硫酸ナトリウムを生成する工程、
（３）反応液を晶析する工程、からなる過硫酸ナトリウ
ムの製造方法。
供する。 【解決手段】（１）硫酸アンモニウムを含有する溶液を
電解する工程、（２）得られた陽極生成液と水酸化ナト
リウムとにより過硫酸ナトリウムを生成する工程、
（３）反応液を晶析する工程、からなる過硫酸ナトリウ
ムの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過硫酸ナトリウム
の製造方法に関する。過硫酸ナトリウムは、ポリ塩化ビ
ニルや、ポリアクリロニトリルの重合開始剤として、或
いはプリント配線板処理剤として広く工業的に用いられ
ている。
の製造方法に関する。過硫酸ナトリウムは、ポリ塩化ビ
ニルや、ポリアクリロニトリルの重合開始剤として、或
いはプリント配線板処理剤として広く工業的に用いられ
ている。
【０００２】
【従来の技術】過硫酸ナトリウムの一般的な製造方法と
しては、過硫酸アンモニウムと水酸化ナトリウムの水溶
液中の反応による製法が知られている。この方法では、
まず原料となる過硫酸アンモニウムを電解法によって製
造し、生成した過硫酸アンモニウムを真空晶析・遠心分
離等により濃縮・分離し、結晶として取り出すことが必
要となる。この時、結晶を含有していた溶液（通常晶析
母液と呼ばれる）は、陰極の生成液と混合され、陽極原
料として使用される。
しては、過硫酸アンモニウムと水酸化ナトリウムの水溶
液中の反応による製法が知られている。この方法では、
まず原料となる過硫酸アンモニウムを電解法によって製
造し、生成した過硫酸アンモニウムを真空晶析・遠心分
離等により濃縮・分離し、結晶として取り出すことが必
要となる。この時、結晶を含有していた溶液（通常晶析
母液と呼ばれる）は、陰極の生成液と混合され、陽極原
料として使用される。
【０００３】こうして得られた過硫酸アンモニウム結晶
は、次工程で再溶解され、水酸化ナトリウムとの反応工
程へ回される。反応工程で過硫酸ナトリウム含有溶液が
得られ、真空晶析・遠心分離等により濃縮・分離され結
晶として取り出される。以上のように、過硫酸アンモニ
ウムと水酸化ナトリウムの反応による過硫酸ナトリウム
の製造方法は、非常に長い工程数を必要とし、過硫酸ア
ンモニウム基準の過硫酸ナトリウム収率が低くなるので
経済的に得策とは言えない。
は、次工程で再溶解され、水酸化ナトリウムとの反応工
程へ回される。反応工程で過硫酸ナトリウム含有溶液が
得られ、真空晶析・遠心分離等により濃縮・分離され結
晶として取り出される。以上のように、過硫酸アンモニ
ウムと水酸化ナトリウムの反応による過硫酸ナトリウム
の製造方法は、非常に長い工程数を必要とし、過硫酸ア
ンモニウム基準の過硫酸ナトリウム収率が低くなるので
経済的に得策とは言えない。
【０００４】このような状況下、過硫酸アンモニウムを
経由することなく、過硫酸ナトリウムを直接電解により
得ようとする試みがなされてきた。例えば、特開昭５０
−５６３９５号公報には、硫酸水素ナトリウムを原料と
する過硫酸ナトリウムの製造方法が記載されているが、
この方法では、はなはだ低い電流効率しか得られず実用
的ではない。
経由することなく、過硫酸ナトリウムを直接電解により
得ようとする試みがなされてきた。例えば、特開昭５０
−５６３９５号公報には、硫酸水素ナトリウムを原料と
する過硫酸ナトリウムの製造方法が記載されているが、
この方法では、はなはだ低い電流効率しか得られず実用
的ではない。
【０００５】また、特公昭５５−３１１９０号公報に
は、アンモニウムイオン存在下、中性陽極原料を用いる
過硫酸ナトリウムの製造方法が記載されているが、この
方法でも、電流効率は７０〜８０％程度にとどまり経済
的な製造方法とは言えない。然もこの方法では、添加し
ているアンモニウムイオンが結晶中に含まれるため、得
られた過硫酸ナトリウムの窒素含量が高く、通常求めら
れる過硫酸ナトリウムの製品品質、即ち純度９９％、窒
素含量０．１％以下を満足させるには、綿密な洗浄工程
を必要とする欠点がある。以上のように、これまで多く
の努力がなされてきたにも係わらず、過硫酸ナトリウム
の経済的な製法は開発されていないのが実状である。
は、アンモニウムイオン存在下、中性陽極原料を用いる
過硫酸ナトリウムの製造方法が記載されているが、この
方法でも、電流効率は７０〜８０％程度にとどまり経済
的な製造方法とは言えない。然もこの方法では、添加し
ているアンモニウムイオンが結晶中に含まれるため、得
られた過硫酸ナトリウムの窒素含量が高く、通常求めら
れる過硫酸ナトリウムの製品品質、即ち純度９９％、窒
素含量０．１％以下を満足させるには、綿密な洗浄工程
を必要とする欠点がある。以上のように、これまで多く
の努力がなされてきたにも係わらず、過硫酸ナトリウム
の経済的な製法は開発されていないのが実状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上に述べ
られた過硫酸ナトリウムの種々の製造方法に於ける問題
点を解決し、且つ工業的に有利な方法で過硫酸ナトリウ
ムを製造する方法を提供することにある。
られた過硫酸ナトリウムの種々の製造方法に於ける問題
点を解決し、且つ工業的に有利な方法で過硫酸ナトリウ
ムを製造する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者らは、これらの欠
点を克服するため鋭意研究を行った結果、ナトリウムイ
オン共存下過硫酸アンモニウムを電解により製造する工
程、得られた陽極生成液に直接水酸化ナトリウムを加え
る反応工程、過硫酸ナトリウムを濃縮分離する工程から
なる過硫酸ナトリウムを製造する方法を見出した。ま
た、過硫酸ナトリウムを濃縮・分離した後の晶析母液
を、陰極生成液と混合した場合に得られるナトリウムイ
オン共存下の陽極原料を用いると、驚いたことにナトリ
ウムイオン非存在下の過硫酸アンモニウムの電流効率を
上回ることも見出し、本発明を完成させるに至った。
点を克服するため鋭意研究を行った結果、ナトリウムイ
オン共存下過硫酸アンモニウムを電解により製造する工
程、得られた陽極生成液に直接水酸化ナトリウムを加え
る反応工程、過硫酸ナトリウムを濃縮分離する工程から
なる過硫酸ナトリウムを製造する方法を見出した。ま
た、過硫酸ナトリウムを濃縮・分離した後の晶析母液
を、陰極生成液と混合した場合に得られるナトリウムイ
オン共存下の陽極原料を用いると、驚いたことにナトリ
ウムイオン非存在下の過硫酸アンモニウムの電流効率を
上回ることも見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】即ち本発明は、（１）硫酸アンモニウムを
含有する溶液を電解する工程、（２）得られた陽極生成
液と水酸化ナトリウムとにより過硫酸ナトリウムを生成
する工程、からなる過硫酸ナトリウムの製造方法に関す
るものである。
含有する溶液を電解する工程、（２）得られた陽極生成
液と水酸化ナトリウムとにより過硫酸ナトリウムを生成
する工程、からなる過硫酸ナトリウムの製造方法に関す
るものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の方法について詳細に説明
する。本発明の電解工程は、陽極原料として、硫酸アン
モニウム１５〜３５重量％、硫酸ナトリウム５〜２０重
量％及び過硫酸ナトリウム５〜２０重量％、並びに好ま
しくは硫酸アンモニウム濃度が硫酸ナトリウム濃度を上
回る濃度範囲の水溶液を用いる。この陽極原料は、必要
量の分極剤を含むが、分極剤としては、チオシアン酸
塩、シアン化物、シアン酸塩、フッ化物などが用いられ
る。この陽極液は、必ずしも中性に調整する必要はな
く、遊離酸を含んでいても、電流効率に何ら影響を与え
ない。陰極原料として、０〜３５重量％の濃度の硫酸ア
ンモニウムを含有する１０〜８０重量％の硫酸水溶液が
用いられる。上述した濃度範囲以外では、低い電流効率
しか得られず、得策ではない。
する。本発明の電解工程は、陽極原料として、硫酸アン
モニウム１５〜３５重量％、硫酸ナトリウム５〜２０重
量％及び過硫酸ナトリウム５〜２０重量％、並びに好ま
しくは硫酸アンモニウム濃度が硫酸ナトリウム濃度を上
回る濃度範囲の水溶液を用いる。この陽極原料は、必要
量の分極剤を含むが、分極剤としては、チオシアン酸
塩、シアン化物、シアン酸塩、フッ化物などが用いられ
る。この陽極液は、必ずしも中性に調整する必要はな
く、遊離酸を含んでいても、電流効率に何ら影響を与え
ない。陰極原料として、０〜３５重量％の濃度の硫酸ア
ンモニウムを含有する１０〜８０重量％の硫酸水溶液が
用いられる。上述した濃度範囲以外では、低い電流効率
しか得られず、得策ではない。
【００１０】電解槽は、アルミナ隔膜などで仕切られた
広く工業的に用いられている箱型電槽、または、イオン
交換膜などで仕切られたフィルタープレス型電槽でも良
い。陽極は、好ましくは白金であるが炭素電極などの化
学的に耐性を持つ材料も用いることができる。陰極は、
鉛或いはジルコニウムが好ましいが、ステンレスなど酸
耐性のある金属電極も用いられる。陽極の電流密度は、
少なくとも４０Ａ／ｄｍ2 である。電解槽内温度は、１
５〜４０℃である。これより低いと溶液中の塩類が析出
するおそれがあり、また、溶液の温度が高くなるほど塩
類の溶解度は向上するが、高温では生成過硫酸塩の加水
分解反応が起こりやすく好ましくない。
広く工業的に用いられている箱型電槽、または、イオン
交換膜などで仕切られたフィルタープレス型電槽でも良
い。陽極は、好ましくは白金であるが炭素電極などの化
学的に耐性を持つ材料も用いることができる。陰極は、
鉛或いはジルコニウムが好ましいが、ステンレスなど酸
耐性のある金属電極も用いられる。陽極の電流密度は、
少なくとも４０Ａ／ｄｍ2 である。電解槽内温度は、１
５〜４０℃である。これより低いと溶液中の塩類が析出
するおそれがあり、また、溶液の温度が高くなるほど塩
類の溶解度は向上するが、高温では生成過硫酸塩の加水
分解反応が起こりやすく好ましくない。
【００１１】電解槽より得られた陽極生成液と水酸化ナ
トリウム水溶液とを反応させる反応器は、減圧下で使用
できれば、特に制限はなく、撹拌機を備えたもので良
い。水酸化ナトリウムの添加量は、陽極生成液の含有さ
れるカチオンを全てナトリウムとするのに必要な量であ
る。反応温度は、１５〜６０℃、好ましくは２０〜５０
℃である。これ以下の温度では、過硫酸アンモニウム等
の結晶が析出し、運転が困難となることや反応が不十分
となること等の弊害が生じる。またこれ以上の温度で
は、過硫酸塩類が分解し、結果的に低収率となる。
トリウム水溶液とを反応させる反応器は、減圧下で使用
できれば、特に制限はなく、撹拌機を備えたもので良
い。水酸化ナトリウムの添加量は、陽極生成液の含有さ
れるカチオンを全てナトリウムとするのに必要な量であ
る。反応温度は、１５〜６０℃、好ましくは２０〜５０
℃である。これ以下の温度では、過硫酸アンモニウム等
の結晶が析出し、運転が困難となることや反応が不十分
となること等の弊害が生じる。またこれ以上の温度で
は、過硫酸塩類が分解し、結果的に低収率となる。
【００１２】反応圧力は、１０〜４００ｍｍＨｇ、好ま
しくは２０〜１００ｍｍＨｇである。このような減圧下
で反応を行うことにより、発生するアンモニアガスの除
去を促進させることが出来る。これ以下の圧力では、真
空発生動力に負荷がかかり、経済的に得策ではない。ま
た、この反応以上の圧力では、発生するアンモニアガス
の液中への溶解度が上昇する。反応時間は、３０〜６０
分程度で良く、これ以上の時間を掛けることは、経済的
に得策ではない。また、発生するアンモニアガスは、硫
酸水溶液により吸収され、陰極原料液として、電解工程
にて再利用される。
しくは２０〜１００ｍｍＨｇである。このような減圧下
で反応を行うことにより、発生するアンモニアガスの除
去を促進させることが出来る。これ以下の圧力では、真
空発生動力に負荷がかかり、経済的に得策ではない。ま
た、この反応以上の圧力では、発生するアンモニアガス
の液中への溶解度が上昇する。反応時間は、３０〜６０
分程度で良く、これ以上の時間を掛けることは、経済的
に得策ではない。また、発生するアンモニアガスは、硫
酸水溶液により吸収され、陰極原料液として、電解工程
にて再利用される。
【００１３】反応後の反応液から、共存する硫酸ナトリ
ウムを除去するために、脱芒操作を行う。脱芒操作と
は、反応液を冷却晶析し、硫酸ナトリウムを十水塩とし
て沈殿・分離する操作であるが、この操作を行うことに
より次の濃縮晶析工程で得られる過硫酸ナトリウムの純
度を高めることが出来る。この操作には、冷却設備を付
帯する晶析槽が用いられるが、広く産業界で使用されて
いる冷却晶析槽が適用される。冷却晶析温度は、５〜３
０℃好ましくは、１５〜２５℃である。これ以下の温度
では、過硫酸ナトリウムの共晶が起こるため好ましくな
く、これ以上の温度では、硫酸ナトリウムの析出が不十
分となり、過硫酸ナトリウムの純度が低下する。硫酸ナ
トリウムが析出した後のスラリーを、遠心分離器等の固
液分離器に導入し、固液分離を行う。硫酸ナトリウムの
結晶は、電解工程に於ける陽極原料に再溶解され、系内
を循環することとなる。母液は、次工程の濃縮晶析工程
へ導かれる。
ウムを除去するために、脱芒操作を行う。脱芒操作と
は、反応液を冷却晶析し、硫酸ナトリウムを十水塩とし
て沈殿・分離する操作であるが、この操作を行うことに
より次の濃縮晶析工程で得られる過硫酸ナトリウムの純
度を高めることが出来る。この操作には、冷却設備を付
帯する晶析槽が用いられるが、広く産業界で使用されて
いる冷却晶析槽が適用される。冷却晶析温度は、５〜３
０℃好ましくは、１５〜２５℃である。これ以下の温度
では、過硫酸ナトリウムの共晶が起こるため好ましくな
く、これ以上の温度では、硫酸ナトリウムの析出が不十
分となり、過硫酸ナトリウムの純度が低下する。硫酸ナ
トリウムが析出した後のスラリーを、遠心分離器等の固
液分離器に導入し、固液分離を行う。硫酸ナトリウムの
結晶は、電解工程に於ける陽極原料に再溶解され、系内
を循環することとなる。母液は、次工程の濃縮晶析工程
へ導かれる。
【００１４】脱芒終了後の液を濃縮晶析処理する時の晶
析槽は、広く一般に使用される晶析槽が用いられる。晶
析温度は、１５〜６０℃、好ましくは２０〜５０℃であ
る。これ以下の温度では、コンデンサー部の温度が低く
なり過ぎ経済的に得策ではなくなるし、これ以上の温度
では、反応時と同様過硫酸ナトリウムが分解し、低収率
となる。晶析圧力は、先の温度範囲に於いて、水が沸騰
するような圧力が適用される。晶析後の過硫酸ナトリウ
ム含有スラリーは、遠心分離器などの固液分離器により
結晶と晶析母液とに分離される。得られた結晶は、粉体
乾燥機を用いて乾燥・製品化される。また、先の電解で
得られた陰極生成液は、水酸化ナトリウムで中和された
後、分離された晶析母液と混合され、陽極原料として使
用される。
析槽は、広く一般に使用される晶析槽が用いられる。晶
析温度は、１５〜６０℃、好ましくは２０〜５０℃であ
る。これ以下の温度では、コンデンサー部の温度が低く
なり過ぎ経済的に得策ではなくなるし、これ以上の温度
では、反応時と同様過硫酸ナトリウムが分解し、低収率
となる。晶析圧力は、先の温度範囲に於いて、水が沸騰
するような圧力が適用される。晶析後の過硫酸ナトリウ
ム含有スラリーは、遠心分離器などの固液分離器により
結晶と晶析母液とに分離される。得られた結晶は、粉体
乾燥機を用いて乾燥・製品化される。また、先の電解で
得られた陰極生成液は、水酸化ナトリウムで中和された
後、分離された晶析母液と混合され、陽極原料として使
用される。
【００１５】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。尚、実施例中の電流効率は（生成した過硫酸イ
オン（ｍｏｌ）×２）／通電量（Ｆ）×１００％で表さ
れ、単位通電量当たりに生成した過硫酸イオンの割合を
表す。また、電解電圧は、電極間の電位差であり、濃度
の表示は全て重量％である。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。尚、実施例中の電流効率は（生成した過硫酸イ
オン（ｍｏｌ）×２）／通電量（Ｆ）×１００％で表さ
れ、単位通電量当たりに生成した過硫酸イオンの割合を
表す。また、電解電圧は、電極間の電位差であり、濃度
の表示は全て重量％である。
【００１６】実施例１ 電解槽は、透明塩化ビニル製を使用した。槽の陽極室と
陰極室はシリコーンゴムシール剤を用いて固定した多孔
質中性アルミナ隔膜板で仕切った。各室には、バッファ
ータンク兼冷却タンクを設け、バッファータンクから電
解室へチューブポンプにより送液を行い、電解室出口よ
りバッファータンクへの液戻りは、オーバーフローによ
り行った。バッファータンク内には、ガラス冷却管を挿
入し冷却水を循環させた。陽極は、幅１．８ｃｍ×長さ
１６ｃｍ（面積２８．８ｃｍ2 ）の白金箔２枚を用い
た。陰極は、鉛板を用いた。陽極と陰極は隔膜よりそれ
ぞれ約０．５ｃｍ離してセットした。電解用の直流は、
可変整流器より得た。
陰極室はシリコーンゴムシール剤を用いて固定した多孔
質中性アルミナ隔膜板で仕切った。各室には、バッファ
ータンク兼冷却タンクを設け、バッファータンクから電
解室へチューブポンプにより送液を行い、電解室出口よ
りバッファータンクへの液戻りは、オーバーフローによ
り行った。バッファータンク内には、ガラス冷却管を挿
入し冷却水を循環させた。陽極は、幅１．８ｃｍ×長さ
１６ｃｍ（面積２８．８ｃｍ2 ）の白金箔２枚を用い
た。陰極は、鉛板を用いた。陽極と陰極は隔膜よりそれ
ぞれ約０．５ｃｍ離してセットした。電解用の直流は、
可変整流器より得た。
【００１７】陽極原料２９７０．８ｇは、過硫酸ナトリ
ウム１１．０％（３２６．４ｇ）、硫酸ナトリウム１
２．０％（３５６．０ｇ）、硫酸アンモニウム１８．０
％（５３４．４ｇ）、硫酸０．０３％（２．８ｇ）、チ
オシアン酸アンモニウム０．０３％（０．８９ｇ）の水
溶液であった。陰極原料１７１６．８ｇは、硫酸１８．
８％（３２２．０ｇ）、硫酸アンモニウム２３．５％
（４０４．０ｇ）の水溶液であった。電解は、電流値４
４Ａにて４時間行った。
ウム１１．０％（３２６．４ｇ）、硫酸ナトリウム１
２．０％（３５６．０ｇ）、硫酸アンモニウム１８．０
％（５３４．４ｇ）、硫酸０．０３％（２．８ｇ）、チ
オシアン酸アンモニウム０．０３％（０．８９ｇ）の水
溶液であった。陰極原料１７１６．８ｇは、硫酸１８．
８％（３２２．０ｇ）、硫酸アンモニウム２３．５％
（４０４．０ｇ）の水溶液であった。電解は、電流値４
４Ａにて４時間行った。
【００１８】電解後、陽極生成液２８８６．３ｇ、陰極
生成液１７９３．２ｇを得た。液組成を滴定により分析
したところ、陽極生成液組成は、過硫酸アンモニウム２
２．７％（６５４．０ｇ）、過硫酸ナトリウム１１．３
％（３２６．４ｇ）、硫酸ナトリウム７．５％（２１
６．４ｇ）、硫酸アンモニウム０．９％（２５．４
ｇ）、硫酸１．１％（３１．２ｇ）であった。また、陰
極生成液組成は、硫酸ナトリウム７．８％（１４０．０
ｇ）、硫酸アンモニウム２９．８％（５３４．４ｇ）、
硫酸０．５％（９．６ｇ）であった。この時の電流効率
は８７．３％であり、電解電圧は７．３Ｖ、陽極液平均
温度２９℃、陰極液平均温度３０℃であった。
生成液１７９３．２ｇを得た。液組成を滴定により分析
したところ、陽極生成液組成は、過硫酸アンモニウム２
２．７％（６５４．０ｇ）、過硫酸ナトリウム１１．３
％（３２６．４ｇ）、硫酸ナトリウム７．５％（２１
６．４ｇ）、硫酸アンモニウム０．９％（２５．４
ｇ）、硫酸１．１％（３１．２ｇ）であった。また、陰
極生成液組成は、硫酸ナトリウム７．８％（１４０．０
ｇ）、硫酸アンモニウム２９．８％（５３４．４ｇ）、
硫酸０．５％（９．６ｇ）であった。この時の電流効率
は８７．３％であり、電解電圧は７．３Ｖ、陽極液平均
温度２９℃、陰極液平均温度３０℃であった。
【００１９】得られた陽極生成液を撹拌機を付した反応
器へ移し、含有されるカチオンを全てナトリウムとする
のに必要な４８％水酸化ナトリウム溶液を５６２．８ｇ
添加し、真空度３０ｍｍＨｇ室温にてアンモニアガスを
完全に追い出した。アンモニアガスを追い出した後の反
応液を１８℃にて冷却晶析を行い、硫酸ナトリウム十水
塩４４５．２ｇを沈殿・分離した。硫酸ナトリウム十水
塩分離後の濾液を、撹拌機、コンデンサーを付した晶析
槽へ移し、真空度２０ｍｍＨｇ、温度３０℃にて真空晶
析を行い、過硫酸ナトリウムを析出させた。
器へ移し、含有されるカチオンを全てナトリウムとする
のに必要な４８％水酸化ナトリウム溶液を５６２．８ｇ
添加し、真空度３０ｍｍＨｇ室温にてアンモニアガスを
完全に追い出した。アンモニアガスを追い出した後の反
応液を１８℃にて冷却晶析を行い、硫酸ナトリウム十水
塩４４５．２ｇを沈殿・分離した。硫酸ナトリウム十水
塩分離後の濾液を、撹拌機、コンデンサーを付した晶析
槽へ移し、真空度２０ｍｍＨｇ、温度３０℃にて真空晶
析を行い、過硫酸ナトリウムを析出させた。
【００２０】得られたスラリーを遠心分離器に導き結晶
と晶析母液との分離を行った。結晶を完全に乾燥させた
ところ、純度９９．８％の過硫酸ナトリウム結晶６７
６．９ｇを得た。陽極液中の過硫酸アンモニウム基準の
過硫酸ナトリウム収率は９９％であった。この結晶の窒
素含量は０．００１％であった。
と晶析母液との分離を行った。結晶を完全に乾燥させた
ところ、純度９９．８％の過硫酸ナトリウム結晶６７
６．９ｇを得た。陽極液中の過硫酸アンモニウム基準の
過硫酸ナトリウム収率は９９％であった。この結晶の窒
素含量は０．００１％であった。
【００２１】比較例１ 特公昭５５−３１１９０号公報に準じ、アンモニウムイ
オン共存下での過硫酸ナトリウムの直接電解法を試み
た。電解槽等の実験装置は、実施例１と同様とした。陽
極原料３４５０ｇは、過硫酸ナトリウム２０．５％（７
０７．３ｇ）、硫酸ナトリウム１２．１％（４１７．５
ｇ）、硫酸アンモニウム９．８１％（３３８．４ｇ）、
硫酸０％、チオシアン酸アンモニウム０．０３％（１．
０４ｇ）の水溶液であった。陰極原料９５０ｇは、硫酸
２９．７％（２８２．２ｇ）の水溶液であった。電解
は、電流値４４Ａにて２．５時間行った。
オン共存下での過硫酸ナトリウムの直接電解法を試み
た。電解槽等の実験装置は、実施例１と同様とした。陽
極原料３４５０ｇは、過硫酸ナトリウム２０．５％（７
０７．３ｇ）、硫酸ナトリウム１２．１％（４１７．５
ｇ）、硫酸アンモニウム９．８１％（３３８．４ｇ）、
硫酸０％、チオシアン酸アンモニウム０．０３％（１．
０４ｇ）の水溶液であった。陰極原料９５０ｇは、硫酸
２９．７％（２８２．２ｇ）の水溶液であった。電解
は、電流値４４Ａにて２．５時間行った。
【００２２】電解後、陽極生成液３３００ｇ、陰極生成
液１０００ｇを得た。液組成を滴定により分析したとこ
ろ、陽極生成液組成は、過硫酸ナトリウム３４．５％
（１１３８．０ｇ）、硫酸ナトリウム０．５％（１６．
５ｇ）、硫酸アンモニウム８．１％（２６７．３ｇ）、
硫酸１．１％（３６．３ｇ）であった。また、陰極生成
液組成は、硫酸ナトリウム１２．６％（１２６．０
ｇ）、硫酸アンモニウム６．７８％（６７．８ｇ）、硫
酸６．２％（６２．０ｇ）であった。この時の電流効率
は８０．３％であり、電解電圧は７．９Ｖ、陽極液平均
温度３３℃、陰極液平均温度３８℃であった。
液１０００ｇを得た。液組成を滴定により分析したとこ
ろ、陽極生成液組成は、過硫酸ナトリウム３４．５％
（１１３８．０ｇ）、硫酸ナトリウム０．５％（１６．
５ｇ）、硫酸アンモニウム８．１％（２６７．３ｇ）、
硫酸１．１％（３６．３ｇ）であった。また、陰極生成
液組成は、硫酸ナトリウム１２．６％（１２６．０
ｇ）、硫酸アンモニウム６．７８％（６７．８ｇ）、硫
酸６．２％（６２．０ｇ）であった。この時の電流効率
は８０．３％であり、電解電圧は７．９Ｖ、陽極液平均
温度３３℃、陰極液平均温度３８℃であった。
【００２３】実施例１と同様な反応器を用い、電解で得
られた陽極生成液中の硫酸を中和するのに必要な４８％
水酸化ナトリウム水溶液を加えた後、真空度２０ｍｍＨ
ｇ、温度３０℃にて真空晶析を行い、過硫酸ナトリウム
を析出させた。得られたスラリーを遠心分離器に導き結
晶と晶析母液との分離を行った。結晶を完全に乾燥させ
たところ、純度９８．０％の過硫酸ナトリウム結晶４５
０ｇを得た。この結晶の窒素含量は０．２％であった。
られた陽極生成液中の硫酸を中和するのに必要な４８％
水酸化ナトリウム水溶液を加えた後、真空度２０ｍｍＨ
ｇ、温度３０℃にて真空晶析を行い、過硫酸ナトリウム
を析出させた。得られたスラリーを遠心分離器に導き結
晶と晶析母液との分離を行った。結晶を完全に乾燥させ
たところ、純度９８．０％の過硫酸ナトリウム結晶４５
０ｇを得た。この結晶の窒素含量は０．２％であった。
【００２４】この方法では、電流効率は約８０％であ
り、晶析により得られた結晶の純度も低く、前述した製
品純度の結晶を得るためには、苛性ソーダで微塩基性に
した過硫酸ナトリウム飽和溶液による綿密な洗浄が必要
であった。また、洗浄を行ったことにより、電解で生成
した過硫酸ナトリウム基準の最終的な収率は、９５％に
とどまった。
り、晶析により得られた結晶の純度も低く、前述した製
品純度の結晶を得るためには、苛性ソーダで微塩基性に
した過硫酸ナトリウム飽和溶液による綿密な洗浄が必要
であった。また、洗浄を行ったことにより、電解で生成
した過硫酸ナトリウム基準の最終的な収率は、９５％に
とどまった。
【００２５】比較例２ 過硫酸アンモニウムと苛性ソーダとの反応による過硫酸
ナトリウムの一般的な製造方法を試みた。この方法は、
ナトリウムイオン非共存下での過硫酸アンモニウムの電
解製法を行うことになる。陽極原料２３００ｇは、過硫
酸アンモニウム７．２％（１６５．６ｇ）、硫酸アンモ
ニウム３３．６％（７７２．８ｇ）、硫酸５．８％（１
３３．４ｇ）、チオシアン酸アンモニウム０．０３％
（０．６９ｇ）であった。陰極原料１９５０ｇは、硫酸
１４．４％（２８０．８ｇ）の水溶液であった。電解
は、電流値４４Ａにて３時間行った。
ナトリウムの一般的な製造方法を試みた。この方法は、
ナトリウムイオン非共存下での過硫酸アンモニウムの電
解製法を行うことになる。陽極原料２３００ｇは、過硫
酸アンモニウム７．２％（１６５．６ｇ）、硫酸アンモ
ニウム３３．６％（７７２．８ｇ）、硫酸５．８％（１
３３．４ｇ）、チオシアン酸アンモニウム０．０３％
（０．６９ｇ）であった。陰極原料１９５０ｇは、硫酸
１４．４％（２８０．８ｇ）の水溶液であった。電解
は、電流値４４Ａにて３時間行った。
【００２６】電解後、陽極生成液２６００ｇ、陰極生成
液１６００ｇを得た。液組成を滴定により分析したとこ
ろ、陽極生成液組成は、過硫酸アンモニウム２４．３％
（６３１．８ｇ）、硫酸アンモニウム１０．８％（２８
０．８ｇ）、硫酸６．５％（１６９．０ｇ）であった。
また、陰極生成液組成は、硫酸アンモニウム８．４％
（１３４．４ｇ）、硫酸３．４％（５４．４ｇ）であっ
た。この時の電流効率は８１．８％であり、電解電圧は
７．８Ｖ、陽極液平均温度３２℃、陰極液平均温度３４
℃であった。
液１６００ｇを得た。液組成を滴定により分析したとこ
ろ、陽極生成液組成は、過硫酸アンモニウム２４．３％
（６３１．８ｇ）、硫酸アンモニウム１０．８％（２８
０．８ｇ）、硫酸６．５％（１６９．０ｇ）であった。
また、陰極生成液組成は、硫酸アンモニウム８．４％
（１３４．４ｇ）、硫酸３．４％（５４．４ｇ）であっ
た。この時の電流効率は８１．８％であり、電解電圧は
７．８Ｖ、陽極液平均温度３２℃、陰極液平均温度３４
℃であった。
【００２７】得られた陽極生成液を真空度２０ｍｍＨ
ｇ、温度３０℃にて真空晶析に供し、過硫酸アンモニウ
ムを析出させた。得られたスラリーを遠心分離器に導き
結晶と晶析母液との分離を行った。含水結晶を再溶解
し、４８％水酸化ナトリウム水溶液を加え反応を行っ
た。この溶液から分離・回収された過硫酸ナトリウム結
晶を完全に乾燥させたところ、純度９９．５％の過硫酸
ナトリウム結晶４４５ｇを得た。陽極液中の過硫酸アン
モニウム基準の過硫酸ナトリウム収率は９５％であり、
この結晶の窒素含量は０．００１％であった。この方法
では、電流効率は本発明に比べ約６％低く、然も、電解
で生成した過硫酸アンモニウム基準の過硫酸ナトリウム
収率は約４％低い結果となった。
ｇ、温度３０℃にて真空晶析に供し、過硫酸アンモニウ
ムを析出させた。得られたスラリーを遠心分離器に導き
結晶と晶析母液との分離を行った。含水結晶を再溶解
し、４８％水酸化ナトリウム水溶液を加え反応を行っ
た。この溶液から分離・回収された過硫酸ナトリウム結
晶を完全に乾燥させたところ、純度９９．５％の過硫酸
ナトリウム結晶４４５ｇを得た。陽極液中の過硫酸アン
モニウム基準の過硫酸ナトリウム収率は９５％であり、
この結晶の窒素含量は０．００１％であった。この方法
では、電流効率は本発明に比べ約６％低く、然も、電解
で生成した過硫酸アンモニウム基準の過硫酸ナトリウム
収率は約４％低い結果となった。
【００２８】
【発明の効果】本発明の方法によれば、電解の電流効率
が高く、窒素をほとんど含まない過硫酸ナトリウムを製
造することができる。
が高く、窒素をほとんど含まない過硫酸ナトリウムを製
造することができる。
Claims (9)
- 【請求項１】（１）硫酸アンモニウムを含有する溶液を
電解する工程、（２）得られた陽極生成液と水酸化ナト
リウムとにより過硫酸ナトリウムを生成する工程、から
なる過硫酸ナトリウムの製造方法。 - 【請求項２】 （２）工程後、（３）反応液を晶析する
工程、からなる請求項１記載の過硫酸ナトリウムの製造
方法。 - 【請求項３】 （１）工程の陽極原料が硫酸アンモニウ
ム１５〜３５重量％、硫酸ナトリウム５〜２０重量％及
び過硫酸ナトリウム５〜２０重量％の水溶液である請求
項１記載の過硫酸ナトリウムの製造方法。 - 【請求項４】 （１）工程の陽極が白金である請求項１
記載の過硫酸ナトリウムの製造方法。 - 【請求項５】 （１）工程の陽極の電流密度が少なくと
も４０Ａ／ｄｍ2 である請求項１記載の過硫酸ナトリウ
ムの製造方法。 - 【請求項６】 （１）工程の温度が１５〜４０℃である
請求項１記載の過硫酸ナトリウムの製造方法。 - 【請求項７】 （２）工程の温度が１５〜６０℃である
請求項１記載の過硫酸ナトリウムの製造方法。 - 【請求項８】 （２）工程の圧力が１０〜４００ｍｍＨ
ｇである請求項１記載の過硫酸ナトリウムの製造方法。 - 【請求項９】 陰極生成液、水酸化ナトリウム及び晶析
母液を（１）工程の陽極原料に用いる請求項２記載の過
硫酸ナトリウムの製造方法。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP35514897A JP3778238B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 過硫酸ナトリウムの製造方法 |
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| CN98126033A CN1116439C (zh) | 1997-12-24 | 1998-12-24 | 过硫酸钠的生产方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35514897A JP3778238B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 過硫酸ナトリウムの製造方法 |
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| JP3778238B2 JP3778238B2 (ja) | 2006-05-24 |
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|---|---|---|---|
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| CN102877085B (zh) * | 2012-09-24 | 2015-06-17 | 山东东岳高分子材料有限公司 | 一种基于氯碱离子膜电解槽的电解氧化制备高纯度过硫酸盐的方法 |
| CN103432974A (zh) * | 2013-09-14 | 2013-12-11 | 河北冀衡集团有限公司 | 一种过硫酸钠（盐）合成液脱氨、脱水工艺及专用装置 |
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| CN108220995A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-06-29 | 铜陵泰富特种材料有限公司 | 新型硫酸铵电解生产过硫酸铵的方法 |
| KR20220038075A (ko) | 2019-07-30 | 2022-03-25 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | 조성물, 이것을 이용한 스테인리스강 표면의 조화처리방법, 그리고 조화처리된 스테인리스강 및 그의 제조방법 |
| CN113174604B (zh) * | 2021-04-13 | 2022-12-06 | 浙江工业大学 | 一种直接电氧化制备过硫酸钠的方法 |
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| JP3029712B2 (ja) * | 1991-08-22 | 2000-04-04 | 株式会社東芝 | Ｒｆモジュレータ回路 |
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- 1997-12-24 JP JP35514897A patent/JP3778238B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-12-18 DE DE19858544A patent/DE19858544B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-19 TW TW087121262A patent/TW384318B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-12-24 CN CN98126033A patent/CN1116439C/zh not_active Expired - Fee Related
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| TW384318B (en) | 2000-03-11 |
| CN1116439C (zh) | 2003-07-30 |
| DE19858544B4 (de) | 2007-08-02 |
| JP3778238B2 (ja) | 2006-05-24 |
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| CN1220969A (zh) | 1999-06-30 |
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