RU2155244C2 - Способ регенерации электролита - Google Patents
Способ регенерации электролита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2155244C2 RU2155244C2 RU98112307/28A RU98112307A RU2155244C2 RU 2155244 C2 RU2155244 C2 RU 2155244C2 RU 98112307/28 A RU98112307/28 A RU 98112307/28A RU 98112307 A RU98112307 A RU 98112307A RU 2155244 C2 RU2155244 C2 RU 2155244C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sodium
- anolyte
- mercury
- chlorine
- solution
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 33
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 28
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 26
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 229910001902 chlorine oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 3
- 238000006298 dechlorination reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M sodium hydrosulfide Chemical compound [Na+].[SH-] HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QXKXDIKCIPXUPL-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenemercury Chemical compound [Hg]=S QXKXDIKCIPXUPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству хлора и гидроксида натрия электролизом раствора хлорида натрия с ртутным катодом и может быть использовано в процессе регенерации обедненного по хлориду натрия электролита (анолита). Анолит обрабатывают соляной кислотой и вакуумируют, удаляя основное количество растворенного элементарного хлора, добавляют тиосульфат натрия, затем добавляют хлорид кальция, донасыщают анолит путем растворения технического хлорида кальция и проводят содовую очистку. Технический результат: этот способ позволяет снизить потери ртути со шламами процессов донасыщения и содовой очистки, в связи с этим уменьшается экологическая вредность указанных шламов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к производству хлора и гидроксида натрия методом электролиза раствора хлорида натрия с ртутным катодом и может быть использовано в процессе регенерации обедненного электролита, так называемого анолита. Последний содержит в среднем 260 г/л хлорида натрия, 0,3 - 0,5 г/л активного хлора и до 10 - 20 мг/л ртути в виде ее хлоридов.
Известен способ обработки анолита, включающий отдувку растворенного хлора воздухом и обработку анолита натриевой солью сероводородной кислоты, в частности сульфидом натрия, при контролируемом окислительно-восстановительном потенциале с полным осаждением ртути в виде мелкодисперсного осадка сульфида ртути, который отфильтровывают через фильтр, состоящий из слоев частиц антрацита, флинта и алюминия. Осадок с фильтра удаляют путем продувки воздухом и затем промывки водой (пат. СССР N 402200, кл. C 01 D 3/16, 1973). Недостаток способа состоит в сложности регенерации слоистого фильтра.
Известен другой способ регенерации электролита, включающий подкисление, обесхлоривание, подщелачивание, донасыщение отработанного электролита и фильтрование суспензии, в котором, с целью сокращения потерь ртути, обесхлоривание проводят до концентрации активного хлора, равной 400 - 100 мг/л (авт. св. СССР N 679647, кл. C 25 B 1/36, 1979). Недостатком способа является высокая коррозионная активность электролита, требующая защиты оборудования от коррозии. Кроме того, в процессе донасыщения технической солью в раствор переходят примеси, что осложняет дальнейшую очистку.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является промышленный способ регенерации электролита производства хлора и гидроксида натрия с ртутным катодом, включающий обработку обедненного по хлориду натрия электролита (анолита) соляной кислотой до содержания 0,1-0,2 г/л HCl с последующим вакуумированием для удаления основного количества элементарного хлора (содержание элементарного хлора снижается до 30 - 50 мг/л), затем раствором гидроксида натрия и раствором сульфида и/или гидросульфида натрия в стехиометрическом количестве по отношению к оставшемуся элементарному хлору для полного удаления последнего, добавление раствора хлорида кальция для уменьшения растворения содержащегося в технической соли сульфата кальция, донасыщение электролита путем растворения технического хлорида натрия и содовую очистку для удаления части ионов кальция (Якименко Л.М., Производство хлора, каустической воды и неорганических хлорпродуктов, М., "Химия", 1974, с. 220-221, 223-224).
В известном способе предусмотрено полное обесхлоривание анолита, но при этом происходит образование коллоидного осадка сульфида ртути, фильтрование которого затруднительно. Этот осадок теряется со шламами на стадиях донасыщения и очистки анолита. Потери ртути составляют 120 - 150 г на 1 т получаемого едкого натра. Из-за значительного количества шлама и малого относительного содержания в нем ртути регенерация последней сложна, требует организации специального технологического процесса. Таким образом, недостатком известного способа является потеря ртути со шламом.
Технической задачей настоящего изобретения является устранение указанного недостатка.
Поставленная задача решается тем, что в способе регенерации электролита производства хлора и гидроксида натрия с ртутным катодом, включающем обработку обедненного по хлориду натрия электролита (анолита) соляной кислотой с последующим вакуумированием для удаления основного количества элементарного хлора, затем раствором гидроксида натрия и раствором серосодержащей соли натрия для удаления оставшегося элементарного хлора, добавление раствора хлорида кальция, донасыщение анолита путем растворения технического хлорида натрия и содовую очистку, в качестве серосодержащей соли натрия используют тиосульфат натрия.
Тиосульфат натрия берут в количестве предпочтительно 0,56 кг на 1 кг оставшегося элементарного хлора, определенного методом иодометри.
Для удаления амальгамных ядов из циркулирующего анолита периодически, по мере необходимости, кратковременно осуществляют регенерацию анолита по известному способу, т.е. с использованием гидросульфида натрия, например, 1 раз в месяц в течение суток.
При использовании тиосульфата натрия практически вся содержащаяся в анолите ртуть остается в виде растворимых хлоридов и с регенерированным рассолом возвращается в электролизер, где выделяется на катоде в виде металла и смешивается с материалом ртутного катода.
Это подтверждается проведенными экспериментами.
Пример
Опыты проводят с обедненным по хлориду натрия электролитом (анолитом), полученным в промышленном производстве хлора и гидроксида натрия с ртутным катодом. После слива с электролизера анонит, содержащий 0,2 г/л элементарного хлора, подкисляют соляной кислотой до содержания 0,2 г/л HCl и направляют на вакуумирование при температуре 60oC для удаления основного количества элементарного хлора. После вакуумирования анолит содержит 35,5 мг/л элементарного хлора, а также 7,7 мг/л ртути. Для опыта берут 300 мл такого анолита, добавляют 4 мл 4%-ного раствора гидроксида натрия и тиосульфат натрия в виде 1,5%-ного водного раствора. Анолит анализируют на содержание элементарного хлора (чувствительность анализа 2 мг/л). К обесхлоренному таким путем анолиту добавляют 0,33 мл раствора хлорида кальция с концентрацией 182 г/л по кальцию, и в этом анолите растворяют 57,2 г технического хлорида натрия для донасыщения. Полученный рассол отфильтровывают от осадка на вакуумной воронке и анализируют на содержание ртути. Осадок промывают водой, взятой в количестве 200 мл, и анализируют на содержание ртути. Далее 250 мл полученного рассола подвергают содовой очистке путем обработки раствором кальцинированной соды с концентрацией 66,5 г/л по карбонату натрия, взятым в количестве 2 мл, с последующей фильтрацией. Полученный фильтрат является регенерированным электролитом. Осадок на фильтре промывают (200 мл). В фильтрате, промывной воде и осадке определяют содержание ртути. По содержанию ртути в исходном анолите и в полученных осадках рассчитывают степень возвращения ртути на электролиз. Результаты опыта - в таблице (оп. N 1).
Опыты проводят с обедненным по хлориду натрия электролитом (анолитом), полученным в промышленном производстве хлора и гидроксида натрия с ртутным катодом. После слива с электролизера анонит, содержащий 0,2 г/л элементарного хлора, подкисляют соляной кислотой до содержания 0,2 г/л HCl и направляют на вакуумирование при температуре 60oC для удаления основного количества элементарного хлора. После вакуумирования анолит содержит 35,5 мг/л элементарного хлора, а также 7,7 мг/л ртути. Для опыта берут 300 мл такого анолита, добавляют 4 мл 4%-ного раствора гидроксида натрия и тиосульфат натрия в виде 1,5%-ного водного раствора. Анолит анализируют на содержание элементарного хлора (чувствительность анализа 2 мг/л). К обесхлоренному таким путем анолиту добавляют 0,33 мл раствора хлорида кальция с концентрацией 182 г/л по кальцию, и в этом анолите растворяют 57,2 г технического хлорида натрия для донасыщения. Полученный рассол отфильтровывают от осадка на вакуумной воронке и анализируют на содержание ртути. Осадок промывают водой, взятой в количестве 200 мл, и анализируют на содержание ртути. Далее 250 мл полученного рассола подвергают содовой очистке путем обработки раствором кальцинированной соды с концентрацией 66,5 г/л по карбонату натрия, взятым в количестве 2 мл, с последующей фильтрацией. Полученный фильтрат является регенерированным электролитом. Осадок на фильтре промывают (200 мл). В фильтрате, промывной воде и осадке определяют содержание ртути. По содержанию ртути в исходном анолите и в полученных осадках рассчитывают степень возвращения ртути на электролиз. Результаты опыта - в таблице (оп. N 1).
Проведен еще ряд опытов для уточнения приемлемых и предпочтительных количеств тиосульфата натрия для обработки анолита. Конкретные условия и результаты опытов - в таблице (опыты 2 - 12).
Анализ осадка процесса содовой очистки показал, что содержание ртути в указанном осадке незначительно (менее 5 мкг на 1 опыт, что составляет около 0,2% от исходного количества ртути в анолите), поэтому при расчете результатов опытов эта величина не учитывалась.
Из представленных результатов видно, что при обработке анолита тиосульфатом натрия в процессе удаления элементарного хлора перед операцией донасыщения потери ртути со шламом существенно снижаются. Основная часть ртути сохраняется в регенерированном электролите. Степень возвращения ртути на электролиз во всех проведенных опытах достаточно высокая, однако полное удаление элементарного хлора достигается при добавлении тиосульфата натрия в количестве не менее стехиометрического, т.е. 0,56 кг на 1 кг элементарного хлора.
Claims (2)
1. Способ регенерации электролита производства хлора и гидроксида натрия электролизом раствора хлорида натрия с ртутным катодом, включающий обработку обедненного по хлориду натрия электролита - анолита соляной кислотой с последующим вакуумированием для удаления основного количества элементарного хлора, затем раствором гидроксида натрия и раствором серосодержащей соли натрия для удаления оставшегося элементарного хлора, добавление раствора хлорида кальция, донасыщение анолита путем растворения технического хлорида натрия и содовую очистку, отличающийся тем, что в качестве серосодержащей соли натрия используют тиосульфат натрия.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что тиосульфат натрия берут в количестве 0,56 кг на 1 кг оставшегося элементарного хлора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112307/28A RU2155244C2 (ru) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | Способ регенерации электролита |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112307/28A RU2155244C2 (ru) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | Способ регенерации электролита |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98112307A RU98112307A (ru) | 2000-02-27 |
| RU2155244C2 true RU2155244C2 (ru) | 2000-08-27 |
Family
ID=20207768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98112307/28A RU2155244C2 (ru) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | Способ регенерации электролита |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2155244C2 (ru) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4212715A (en) * | 1977-09-17 | 1980-07-15 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for reducing losses of mercury in alkali metal chloride electrolysis |
-
1998
- 1998-06-24 RU RU98112307/28A patent/RU2155244C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4212715A (en) * | 1977-09-17 | 1980-07-15 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for reducing losses of mercury in alkali metal chloride electrolysis |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3749761A (en) | Process for the recovery of mercury from aqueous solution | |
| CA2180622C (en) | Leaching process | |
| US3760064A (en) | Process for the production of neutral calcium hypochlorite crystals | |
| CA1106613A (en) | Process for removing mercury from brine sludges | |
| US3785942A (en) | Process for the recovery of mercury from waste solids | |
| EA004577B1 (ru) | Способ удаления ртути из газа | |
| US4274929A (en) | Chemical removal of silicon from waste brine stream for chlor-alkali cell | |
| RU2155244C2 (ru) | Способ регенерации электролита | |
| US3755110A (en) | Process for the recovery of mercury from the brine filter sludge obtained in the electrolysis of alkali metal chlorides by the amalgam process | |
| US4012297A (en) | Mercury recovery and recycle process | |
| BG66925B1 (bg) | Метод със затворен цикъл за екстрахиране на злато и сребро чрез халогени | |
| JP5187199B2 (ja) | フッ素含有排水からのフッ素分離方法 | |
| US3751559A (en) | Process for treating an aqueous solution of crude sodium chloride | |
| NO154010B (no) | Fremgangsmaate for aa fjerne kvikksoelv fra surt industrielt avloepsvann. | |
| US5356610A (en) | Method for removing impurities from an alkali metal chlorate process | |
| SU343568A1 (ru) | Способ очистки ртутьсодержащих сточныхВОд | |
| US4946565A (en) | Process for the production of alkali metal chlorate | |
| WO2014029021A1 (en) | Side stream removal of impurities in electrolysis systems | |
| US4149943A (en) | Method of recovering mercury | |
| RU2347746C2 (ru) | Способ получения рассола для электролиза | |
| SU552294A1 (ru) | Способ извлечени ртути | |
| SU402200A1 (ru) | Способ очистки от ртути отработанного рассола ртутного электролиза | |
| JPS6150884B2 (ru) | ||
| JPS5888124A (ja) | パラジウムの精製回収方法 | |
| DE3437137C2 (de) | Verfahren zur Reinigung von Kochsalzlösungen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20050315 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050625 |
|
| QZ4A | Changes in the licence of a patent |
Effective date: 20050315 |