[发明专利]有机铁盐水溶液的稳定化

说明书

本发明涉及使具有正铁组分和溶解度比正铁组分更小的亚铁组分的有机酸铁盐水溶液，例如基于内消旋酒石酸的Fe³⁺盐的水溶液稳定化的方法和装置。为稳定溶解正铁盐的含量，使溶液至少部分地经受电解氧化。

本发明涉及具有正铁组分和溶解度比正铁组分更小的亚铁组分的有机酸铁盐，特别是基于内消旋酒石酸的铁盐(FeMTA)水溶液稳定化的方法，其可例如用作盐，特别是氯化钠的防结块剂。本发明还涉及制备和将该水溶液稳定化的装置。

氯化钠在暴露于湿气下时，特别是在长期储存期间倾向于形成大的聚集物质。这些硬化物质通常称为结块。通常将防结块剂加入氯化钠中以防止结块。传统防结块剂包括亚铁氰化钠和亚铁氰化钾。由于处理盐水中的氮含量和产生的铁痕量，提出用羟基聚羧酸，优选包含内消旋酒石酸的酒石酸混合物的铁盐取代这些防结块剂(参见WO 2000/059828，包含内消旋酒石酸的酒石酸混合物的铁盐在下文中也称为“基于内消旋酒石酸的Fe³⁺盐的防结块剂”或者“包含内消旋酒石酸的Fe³⁺盐的防结块剂”)。内消旋酒石酸的Fe³⁺盐在下文中表示为FeMTA。WO 2010/139587公开了基于内消旋酒石酸的Fe³⁺盐的防结块剂。

在将这些分配到一定量的盐中以前通常将用于氯化钠，在下文中也表示为“盐”的防结块剂溶于水中并作为水溶液储存。例如基于FeMTA的防结块剂通常作为具有例如约3.7重量％的Fe浓度的含水浓缩物提供。随后制备防结块溶液以通过用水稀释而使用。当将防结块剂计量加入盐上时，Fe浓度基于溶液的总重量通常为约3重量％以下，例如1.5-2.5重量％，例如约2.1重量％。如果需要的话，也可使用其它浓度。

在得到具有所需浓度和所需pH的溶液以后，将水溶液计量并喷雾或倾注在盐上。基于FeMTA的防结块水溶液的合适pH设定值为例如3-5，例如4-4.5。pH可例如如本领域中所知，但优选通过加入酒石酸和/或盐酸的溶液调整。如果pH为3以下，则pH值优选通过加入氢氧化钠水溶液调整。

在制备基于FeMTA的防结块剂，或者优选FeMTA的水溶液以后，通常溶液的铁含量的约1-3重量％，有时2-3重量％为Fe²⁺，其余为Fe³⁺。由于它的低溶解度，Fe²⁺倾向于作为内消旋酒石酸Fe(II)(在下文中也表示为内消旋酒石酸的Fe(II)配合物或内消旋酒石酸的Fe(II)盐)沉淀。这将Fe²⁺从溶液中除去，这通过Fe³⁺还原成新Fe²⁺而平衡。因此，一些酒石酸氧化成草酸和其它降解产物如CO₂。该缓慢降解方法随着时间过去而降低溶解FeMTA的浓度以及因此溶液作为防结块剂的效率。

本发明的目的是提供用于制备具有随着较长的时间稳定的溶解含量的水溶液的方法和装置。

本发明的目的由具有正铁组分和溶解度比正铁组分更小的亚铁组分的有机酸铁盐水溶液，特别是基于FeMTA的水溶液，优选FeMTA水溶液稳定化的方法实现，其中使水溶液至少部分地经受电解氧化。

应当指出，本发明稳定化意指通过将所述铁盐保持为溶液而保持有机酸铁盐溶液作为防结块剂的效率(功能性)。有机酸铁盐通过使溶液至少部分地经受电解氧化降低具有较低溶解度的亚铁组分的量而保持在本发明溶液中。

更特别地，本发明防结块剂水溶液，即具有正铁组分和溶解度比正铁组分更小的亚铁组分的有机酸铁盐中的Fe²⁺离子至少部分地氧化以形成Fe³⁺。因此，至少部分地防止有机酸Fe(II)盐的沉淀并以这样的方式有效地稳定有机酸的Fe(III)盐。

在优选实施方案中，这意指FeMTA溶液中的Fe²⁺离子至少部分氧化形成Fe³⁺，并至少大程度地防止内消旋酒石酸Fe(II)配合物的沉淀。这样可有效地稳定FeMTA浓度。