[发明专利]一种电化学氧化氯碱原料盐水中的碘离子为碘单质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氯碱原料盐水中碘离子的氧化方法，主要是采用电化学法将碘离子氧化为碘单质。 

背景技术

由于离子膜制碱的特殊性，盐水一直没有外排，使得杂质离子不断富集而超过离子膜的承受能力，近年来，特别是碘离子的富集对离子膜的影响受到了极大的关注，因盐水中所含的碘离子在电解过程中会生成分子量极大的Na₃H₂IO₆、Ba₃H₄(IO₆)₂，将会堵塞离子膜通道，阻碍钠离子通过，降低电流效率，使离子膜寿命缩短。而离子膜价格昂贵，如频繁更换离子膜，对工厂的利益是极为不利的。因此，将氯碱水中的碘离子还原为碘单质并将其去除是最直接和经济有效的措施。 

目前，国内外对盐水中碘离子的去除研究尚未成熟，缺乏理论基础，距工业化应用还有一段距离。常用的碘离子氧化为碘单质的方法主要有以下几种： 

1)氧化剂氧化法 

如中国专利“CN18072452A“离子膜烧碱原料中微量碘离子的脱除”中所涉及的一种将I^-氧化为I₂的方法，该I^-氧化法的技术方案为：向氯碱盐水处理槽中打入浓盐酸酸化，使pH＝2～6，搅拌5～15min，然后加入氧化剂，氧化剂的选择为：双氧水、次氯酸钠、三氯化铁、氯酸钠、氯气中的一种或几种。加入的氧化剂将氯碱盐水中的I^-氧化成I₂，然后通过无机吸附剂吸附将I₂去除。 

本发明的缺点：加入的碘离子氧化剂在氯碱盐水中可能有残留，相当于引入了新的杂质，可能会对离子膜产生影响。另外，此氧化法的反应时间长，操作过程繁琐，效率较低。 

2)臭氧氧化法 

臭氧氧化碘离子所涉及的基本方法为：应用氧化还原原理，利用臭氧的强氧化性，将未电解的氯碱原料盐水或者经过电解槽电解工序后的循环淡盐水的碘离子氧化成碘单质，反应在酸性条件下进行，反应方程式为： 

O₃+2I^-+H₂O＝＝O₂+2OH^-+I₂，臭氧气体在氧化碘离子的同时，还作为碘单质的吹除气体。 

臭氧氧化法的优点为：在提供一种碘离子氧化剂的同时，臭氧还作为碘单质的吹除气体，使碘单质更快进入吸附阶段，提高了整个工艺的效率。同时，臭氧作为氧化剂时，在水中的溶解度低，不会对氯碱盐水引入新的杂质。该法的缺点为：由于臭氧本身难溶于水，故臭氧氧化法不适合用来去除或得到碘离子浓度很低的氯碱盐水。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化氯碱原料盐水中碘离子的方法。 

本发明实现其目的的技术方案如下：在酸性条件下，采用电化学氧化法将氯碱盐水中的碘离子氧化为碘单质，然后将其吸附去除。其工艺过程为：将一定温度及酸度的盐水打入卤水槽，经预处理后，根据铂电极上不同电位区间对应电解时间(即i～t法)的电化学反应行为，选定电位区间，对盐水进行电解，同时对溶液进行搅拌，电解温度为40℃，反应时间为10min～50min，电解阳极发生电解反应：2I^--2e^-→I₂，碘离子被氧化为碘单质，然后可采用空气吹除法或采用活性炭、分子筛、白土、硅藻土等 无机吸附剂吸附法将其除去。 

本发明的涉及的方法是： 

采用循环伏安法研究碘离子在电解质中的电化学反应机理。在酸性介质中碘离子在一定酸度、铂电极不同电位区间上的电化学反应行为不同，当极化电位较低(小于0.60V(vsHg/Hg₂SO₄))时，碘离子在铂电极上发生2I^--2e→I₂电氧化反应，氧化后经过空气吹除法或无机吸附剂吸附法将碘除去。 

本发明的优点和积极效果为： 

1、相比于以往通过氧化剂氧化碘离子的方法，电化学法不会对氯碱原料盐水带来新的成分，排除了因加入氧化剂可能带来的对离子膜的影响。 

2、可将氯碱原料盐水中碘的含量(按I^-计算)降低到离子膜法生产烧碱的要求甚至0.05mg/L以下。 

3、相比于以往除碘方法，电化学法除碘所需反应时间少，效率更高，