JPS6218630B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6218630B2 JPS6218630B2 JP13002878A JP13002878A JPS6218630B2 JP S6218630 B2 JPS6218630 B2 JP S6218630B2 JP 13002878 A JP13002878 A JP 13002878A JP 13002878 A JP13002878 A JP 13002878A JP S6218630 B2 JPS6218630 B2 JP S6218630B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calcium
- magnesium
- alkali metal
- ions
- metal chloride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は塩化アルカリ金属塩の電解に使用され
る塩水の精製方法に関する。 更に詳しくは、塩化アルカリ金属塩のイオン交
換膜法電解に使用される塩水中のカルシウム及び
マグネシウムイオンの合量を低減せしめることを
特徴とする塩水の精製方法に関する。 一般に塩化アルカリ金属塩を原料として用いる
通常の電解工業において、その中に含まれる不純
物、例えばカルシウム、マグネシウム等は電解液
として供される前にあらかじめ除去精製されるこ
とは知られている。 従来公知の工業的に実施されている塩化アルカ
リ金属塩水溶液の精製方法としては、苛性アルカ
リ又は消石灰と炭酸アルカリとを加えて処理する
ことにより、カルシウムを炭酸カルシウム、マグ
ネシウムを水酸化マグネシウムとして沈澱除去す
る方法が広く採用されている。この方法は塩化ア
ルカリ金属塩水の不純物が固体沈澱として沈澱分
離することであるが、沈降分離による分離には限
度があり、清澄液中への固形分の混入は完全には
避けられず、一般には沈降分離後の清澄液は更に
濾過された後、電解液として電解槽に供給されて
いる。 しかし乍ら、以上述べた沈降分離に加え、濾過
操作を行つて得た精製塩化アルカリ金属塩水中に
は、なおカルシウム及びマグネシウムが合量で２
〜20ppmの濃度で含有されている。 又、従来の水銀法及び隔膜法による塩化アルカ
リ金属塩水の電解では、これ等の濃度範囲で含有
するカルシウム、マグネシウム及び固形分は特に
問題となる濃度ではなかつた。その理由は水銀法
にあつては、カルシウムイオンは水銀電極で放電
し、アマルガムとなり、このアマルガムは解汞さ
れて放出されてしまうので、電流効率を若干低く
するだけで、電解槽の運転に支障をきたすもので
はなかつた。 一方、アスベスト隔膜法にあつては、隔膜が多
孔質であり、その微細孔を通して陽極液である塩
化アルカリ金属塩水が全量陰極側に圧送されるの
で、隔膜内部に水酸化カルシウム及びマグネシウ
ムは沈着し難いので特に問題とはならなかつた。 これらに対し、イオン交換膜による塩化アルカ
リ金属塩水の電解においては、従来の精製法で精
製された塩水を用いた場合、電解電圧が上昇する
と共に、電流効率が著しく低下及びイオン交換膜
の破損の現象がみられる。 ここで言うイオン交換膜による塩化アルカリ金
属塩水の電解方法とは、陽極と陰極の間を陽イオ
ン交換膜で陽極室と陰極室とに区分し、陽極室に
は塩化アルカリ金属塩水溶液を、陰極室には苛性
アルカリ水溶液を満たし、両極間に電圧をかける
ことにより陽極室から塩素ガスを、陰極室からは
水素ガスおよび生成した苛性アルカリ溶液を取得
する電解法である。 このイオン交換膜による塩化アルカリ金属塩水
の電解方法では、塩化アルカリ金属塩水中のアル
カリ金属イオンが陽イオン交換膜を電気的に透過
して陰極室に運ばれるのであるが、その際、塩化
アルカリ金属塩水中に含まれるアルカリ金属イオ
ン以外の陽イオンも陽イオン交換膜を透過する。 塩化アルカリ金属塩水で満たされた陽極室と、
苛性アルカリ水溶液で満たされた陰極室を区分す
る陽イオン交換膜の内部は、外部の両溶液との平
衡状態に有り、かなり高濃度の水酸イオンを有す
るため、アルカリ金属イオン等は容易に透過する
が、カルシウムイオン及び／又はマグネシウムイ
オンのように水酸イオンと溶解度の小さい塩を作
るイオン種は透過の際、イオン交換膜内部の水酸
イオンと難溶性塩を形成し、膜内に微細な沈澱を
生成し、それに起因して経時的に電解電圧の上昇
や、電流効率の低下の現象がみられる。特に、電
流効率の低下の現象が顕著であり、そのまゝ運転
を継続すると、イオン交換膜内部の組織が破壊さ
れて膜が破損することもある。 本発明者等はこれ等の問題を解決すべく種々研
究、検討を重ねた結果、陽イオン交換膜法電解槽
に供給する塩化アルカリ金属塩水中のカルシウム
及び／又はマグネシウムの合量を0.08ppm以下に
保持することにより、該陽イオン交換膜の内部に
水酸化カルシウム及び／又は水酸化マグネシウム
の沈澱の生成が見られないことを発見した。 この知見に基き、塩化アルカリ金属塩水中のカ
ルシウム及び／又はマグネシウムの合量を
0.08ppm以下に保持する方法を種々研究、検討し
た結果、従来のサンドフイルターで濾過した塩化
アルカリ金属塩水をキレート樹脂を充填した塔を
通過させて処理しても、塩化アルカリ金属塩水中
のカルシウム及び／又はマグネシウムの合量を
0.08ppm以下に保持することが困難であることが
分つた。即ち、塩化アルカリ金属塩水中に含まれ
ているカルシウム及び／又はマグネシウムが溶存
状態であるときには、キレート樹脂に吸着される
が、浮遊固形物の状態で存在するときはキレート
樹脂に吸着されず、そのままキレート樹脂塔を通
過するためであることが分つた。また、固形浮遊
物の成分の大部分が、カルシウム分及び／又はマ
グネシウム分であることも分つた。 即ち、塩化アルカリ金属塩水中のカルシウム及
び／又はマグネシウムの合量を0.08ppm以下に保
持するためには、従来のサンドフイルターよりも
精密な濾過器を用いて塩化アルカリ金属塩水中の
固形浮遊物の濃度を3ppm以下にして、キレート
樹脂塔に供給することにより、キレート樹脂塔出
口の塩化アルカリ金属塩水中のカルシウム及び／
又はマグネシウムの合量を0.08ppm以下に保持で
きることを見出した。 この理由については、未だ明確ではないが以下
のように考えられる。塩化アルカリ金属塩溶液中
に存在するカルシウム及び／又はマグネシウム
は、ほぼ飽和濃度に近い量まで各々のイオンとし
て溶解しており、残余のカルシウム及び／又はマ
グネシウムは例えば炭酸塩、水酸化物などの形態
で微細な固形物として存在しているものであり、
かくの如き塩化アルカリ金属塩溶液がキレート樹
脂塔に供給されると、溶液中のカルシウムイオ
ン、マグネシウムイオンはキレート樹脂に吸着さ
れ、溶液中のカルシウムイオン、マグネシウムイ
オンの濃度が減少してくるが、カルシウム、マグ
ネシウムを含む固形物から、該溶液の飽和濃度に
近くなるまでカルシウム、マグネシウムが溶出し
て各々イオンとなり、これらはまたキレート樹脂
に吸着される。このようなプロセスがキレート樹
脂塔出口まで続くことにより、溶液中のカルシウ
ム、マグネシウムが吸着除去されることになるも
のと考えられる。しかしながら、溶液中の固形物
が大量にあると、キレート樹脂塔出口までの間に
全部が溶出しきれず、固形物が残留し、溶液中の
カルシウム、マグネシウムイオン濃度が高く保持
されることになる。このことは、キレート樹脂塔
の操作条件（例えば、温度、供給溶液の空間速度
（hr-1）、塔の高さ等）をコントロールすれば、入
口側の固形物濃度の如何にかかわらず出口側のカ
ルシウムイオン、マグネシウムイオンの合量を
0.08ppm以下にすることは可能であろうが、本発
明者等は、通常のキレート樹脂塔の操作条件のも
とでは、キレート樹脂塔入口部分での固形物濃度
を3ppm以下にすればよいことを見出したもので
ある。 一方、キレート樹脂塔に供給する塩水中の固形
物濃度を3ppm以下にするための精密濾過器とし
ては、活性炭又はα―セルローズ等の濾過助剤を
用いるリーフフイルター又はカートリツジフイル
ター等が適当である。 また、サンドフイルターであつても濾速を小さ
くして固形物が漏洩しないようにすれば使用する
ことができる。 実施例 食塩の陽イオン交換膜法電解において、清澄槽
出口食塩水を従来のサンドフイルター、あるいは
活性炭プレコートのリーフフイルターで濾過し、
その液をキレート樹脂にSV＝40hr-1で通過さ
せて精製した。この精製塩水を陽イオン交換膜電
解槽に供給して90日間電解したところ、膜内沈澱
に関して次表の結果を得た。 尚、陽イオン交換膜電解槽の運転条件は電流密
度：20A／ｄm2、電解槽温度：90℃、苛性ソーダ
濃度：40％、塩水分解率：50％であつた。 【表】
る塩水の精製方法に関する。 更に詳しくは、塩化アルカリ金属塩のイオン交
換膜法電解に使用される塩水中のカルシウム及び
マグネシウムイオンの合量を低減せしめることを
特徴とする塩水の精製方法に関する。 一般に塩化アルカリ金属塩を原料として用いる
通常の電解工業において、その中に含まれる不純
物、例えばカルシウム、マグネシウム等は電解液
として供される前にあらかじめ除去精製されるこ
とは知られている。 従来公知の工業的に実施されている塩化アルカ
リ金属塩水溶液の精製方法としては、苛性アルカ
リ又は消石灰と炭酸アルカリとを加えて処理する
ことにより、カルシウムを炭酸カルシウム、マグ
ネシウムを水酸化マグネシウムとして沈澱除去す
る方法が広く採用されている。この方法は塩化ア
ルカリ金属塩水の不純物が固体沈澱として沈澱分
離することであるが、沈降分離による分離には限
度があり、清澄液中への固形分の混入は完全には
避けられず、一般には沈降分離後の清澄液は更に
濾過された後、電解液として電解槽に供給されて
いる。 しかし乍ら、以上述べた沈降分離に加え、濾過
操作を行つて得た精製塩化アルカリ金属塩水中に
は、なおカルシウム及びマグネシウムが合量で２
〜20ppmの濃度で含有されている。 又、従来の水銀法及び隔膜法による塩化アルカ
リ金属塩水の電解では、これ等の濃度範囲で含有
するカルシウム、マグネシウム及び固形分は特に
問題となる濃度ではなかつた。その理由は水銀法
にあつては、カルシウムイオンは水銀電極で放電
し、アマルガムとなり、このアマルガムは解汞さ
れて放出されてしまうので、電流効率を若干低く
するだけで、電解槽の運転に支障をきたすもので
はなかつた。 一方、アスベスト隔膜法にあつては、隔膜が多
孔質であり、その微細孔を通して陽極液である塩
化アルカリ金属塩水が全量陰極側に圧送されるの
で、隔膜内部に水酸化カルシウム及びマグネシウ
ムは沈着し難いので特に問題とはならなかつた。 これらに対し、イオン交換膜による塩化アルカ
リ金属塩水の電解においては、従来の精製法で精
製された塩水を用いた場合、電解電圧が上昇する
と共に、電流効率が著しく低下及びイオン交換膜
の破損の現象がみられる。 ここで言うイオン交換膜による塩化アルカリ金
属塩水の電解方法とは、陽極と陰極の間を陽イオ
ン交換膜で陽極室と陰極室とに区分し、陽極室に
は塩化アルカリ金属塩水溶液を、陰極室には苛性
アルカリ水溶液を満たし、両極間に電圧をかける
ことにより陽極室から塩素ガスを、陰極室からは
水素ガスおよび生成した苛性アルカリ溶液を取得
する電解法である。 このイオン交換膜による塩化アルカリ金属塩水
の電解方法では、塩化アルカリ金属塩水中のアル
カリ金属イオンが陽イオン交換膜を電気的に透過
して陰極室に運ばれるのであるが、その際、塩化
アルカリ金属塩水中に含まれるアルカリ金属イオ
ン以外の陽イオンも陽イオン交換膜を透過する。 塩化アルカリ金属塩水で満たされた陽極室と、
苛性アルカリ水溶液で満たされた陰極室を区分す
る陽イオン交換膜の内部は、外部の両溶液との平
衡状態に有り、かなり高濃度の水酸イオンを有す
るため、アルカリ金属イオン等は容易に透過する
が、カルシウムイオン及び／又はマグネシウムイ
オンのように水酸イオンと溶解度の小さい塩を作
るイオン種は透過の際、イオン交換膜内部の水酸
イオンと難溶性塩を形成し、膜内に微細な沈澱を
生成し、それに起因して経時的に電解電圧の上昇
や、電流効率の低下の現象がみられる。特に、電
流効率の低下の現象が顕著であり、そのまゝ運転
を継続すると、イオン交換膜内部の組織が破壊さ
れて膜が破損することもある。 本発明者等はこれ等の問題を解決すべく種々研
究、検討を重ねた結果、陽イオン交換膜法電解槽
に供給する塩化アルカリ金属塩水中のカルシウム
及び／又はマグネシウムの合量を0.08ppm以下に
保持することにより、該陽イオン交換膜の内部に
水酸化カルシウム及び／又は水酸化マグネシウム
の沈澱の生成が見られないことを発見した。 この知見に基き、塩化アルカリ金属塩水中のカ
ルシウム及び／又はマグネシウムの合量を
0.08ppm以下に保持する方法を種々研究、検討し
た結果、従来のサンドフイルターで濾過した塩化
アルカリ金属塩水をキレート樹脂を充填した塔を
通過させて処理しても、塩化アルカリ金属塩水中
のカルシウム及び／又はマグネシウムの合量を
0.08ppm以下に保持することが困難であることが
分つた。即ち、塩化アルカリ金属塩水中に含まれ
ているカルシウム及び／又はマグネシウムが溶存
状態であるときには、キレート樹脂に吸着される
が、浮遊固形物の状態で存在するときはキレート
樹脂に吸着されず、そのままキレート樹脂塔を通
過するためであることが分つた。また、固形浮遊
物の成分の大部分が、カルシウム分及び／又はマ
グネシウム分であることも分つた。 即ち、塩化アルカリ金属塩水中のカルシウム及
び／又はマグネシウムの合量を0.08ppm以下に保
持するためには、従来のサンドフイルターよりも
精密な濾過器を用いて塩化アルカリ金属塩水中の
固形浮遊物の濃度を3ppm以下にして、キレート
樹脂塔に供給することにより、キレート樹脂塔出
口の塩化アルカリ金属塩水中のカルシウム及び／
又はマグネシウムの合量を0.08ppm以下に保持で
きることを見出した。 この理由については、未だ明確ではないが以下
のように考えられる。塩化アルカリ金属塩溶液中
に存在するカルシウム及び／又はマグネシウム
は、ほぼ飽和濃度に近い量まで各々のイオンとし
て溶解しており、残余のカルシウム及び／又はマ
グネシウムは例えば炭酸塩、水酸化物などの形態
で微細な固形物として存在しているものであり、
かくの如き塩化アルカリ金属塩溶液がキレート樹
脂塔に供給されると、溶液中のカルシウムイオ
ン、マグネシウムイオンはキレート樹脂に吸着さ
れ、溶液中のカルシウムイオン、マグネシウムイ
オンの濃度が減少してくるが、カルシウム、マグ
ネシウムを含む固形物から、該溶液の飽和濃度に
近くなるまでカルシウム、マグネシウムが溶出し
て各々イオンとなり、これらはまたキレート樹脂
に吸着される。このようなプロセスがキレート樹
脂塔出口まで続くことにより、溶液中のカルシウ
ム、マグネシウムが吸着除去されることになるも
のと考えられる。しかしながら、溶液中の固形物
が大量にあると、キレート樹脂塔出口までの間に
全部が溶出しきれず、固形物が残留し、溶液中の
カルシウム、マグネシウムイオン濃度が高く保持
されることになる。このことは、キレート樹脂塔
の操作条件（例えば、温度、供給溶液の空間速度
（hr-1）、塔の高さ等）をコントロールすれば、入
口側の固形物濃度の如何にかかわらず出口側のカ
ルシウムイオン、マグネシウムイオンの合量を
0.08ppm以下にすることは可能であろうが、本発
明者等は、通常のキレート樹脂塔の操作条件のも
とでは、キレート樹脂塔入口部分での固形物濃度
を3ppm以下にすればよいことを見出したもので
ある。 一方、キレート樹脂塔に供給する塩水中の固形
物濃度を3ppm以下にするための精密濾過器とし
ては、活性炭又はα―セルローズ等の濾過助剤を
用いるリーフフイルター又はカートリツジフイル
ター等が適当である。 また、サンドフイルターであつても濾速を小さ
くして固形物が漏洩しないようにすれば使用する
ことができる。 実施例 食塩の陽イオン交換膜法電解において、清澄槽
出口食塩水を従来のサンドフイルター、あるいは
活性炭プレコートのリーフフイルターで濾過し、
その液をキレート樹脂にSV＝40hr-1で通過さ
せて精製した。この精製塩水を陽イオン交換膜電
解槽に供給して90日間電解したところ、膜内沈澱
に関して次表の結果を得た。 尚、陽イオン交換膜電解槽の運転条件は電流密
度：20A／ｄm2、電解槽温度：90℃、苛性ソーダ
濃度：40％、塩水分解率：50％であつた。 【表】
Claims (1)
- １ 電解用塩水をキレートイオン交換樹脂層を通
過させて精製する方法において、該キレートイオ
ン交換樹脂層の入口における塩水中のカルシウム
イオン及びマグネシウムイオンの合量を0.4〜
7ppmとし、かつ、浮遊固形分濃度を3ppm以下
になるように供給し、該キレートイオン交換樹脂
層の出口における塩水中のカルシウムイオン及び
マグネシウムイオンの合量を0.08ppm以下にする
ことを特徴とするイオン交換膜法電解用塩水の精
製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13002878A JPS5558384A (en) | 1978-10-24 | 1978-10-24 | Refining method of salt water for ion exchange membrane electrolysis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13002878A JPS5558384A (en) | 1978-10-24 | 1978-10-24 | Refining method of salt water for ion exchange membrane electrolysis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5558384A JPS5558384A (en) | 1980-05-01 |
| JPS6218630B2 true JPS6218630B2 (ja) | 1987-04-23 |
Family
ID=15024360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13002878A Granted JPS5558384A (en) | 1978-10-24 | 1978-10-24 | Refining method of salt water for ion exchange membrane electrolysis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5558384A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230022584A (ko) * | 2021-08-09 | 2023-02-16 | 팩컴코리아(주) | 자동 인라인 정합 제품 적재 시스템 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58156393A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-17 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 塩水精製方法 |
| CN103712935B (zh) * | 2014-01-20 | 2015-09-23 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | 一种海水中营养盐含量的测定方法 |
-
1978
- 1978-10-24 JP JP13002878A patent/JPS5558384A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230022584A (ko) * | 2021-08-09 | 2023-02-16 | 팩컴코리아(주) | 자동 인라인 정합 제품 적재 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5558384A (en) | 1980-05-01 |
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