[发明专利]一种通过工业盐制备氯酸钠的方法

说明书

本发明公开了一种通过工业盐制备氯酸钠的方法，主要通过电离得到氯酸钠溶液并去除氯酸钠溶液中的硫酸根离子，以最终获得精制氯酸钠产品，包括以下步骤：将工业盐与水混合制备成工业盐水；将工业盐水进行过滤去除固体杂质；将所得工业盐水放入电解槽中进行电解获得氯酸钠溶液；所得氯酸钠电解液经过真空低温连续蒸发结晶获得氯酸钠结晶溶液，并进行离心分离再将氯化钙与氯化钡的溶液混合物加入氯酸钠母液中反应，并将氯酸钠母液中，并加入絮凝剂澄清。本发明相对于现有技术而言通过不间断冷冻、蒸发、电解循环处理过程，通过对氯化钙和氯化钡的比例进行控制，实现了氯酸钠的生产电解过程中单位时间产量高，单位产量的耗电量降低的有益效果。

技术领域

本发明涉及氯酸钠的制备领域，尤其涉及利用工业盐制备精制氯酸钠方法领域，具体的说，是一种通过工业盐制备氯酸钠的方法。

背景技术

利用电解工业盐制备氯酸钠是目前氯酸钠的主要生产方法，工业盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等二价离子，由于氯酸钠生产工艺中硫酸根离子不断循环，而工业盐中的硫酸根离子不断的进入氯酸钠生产装置，导致工业盐水中的硫酸根离子浓度不断增加，其蒸发结晶体系硫酸根浓度超过16g/L时结晶出来的产品硫酸盐会超标，同时随着体系硫酸根（主要为硫酸钠）升高，受盐析效应影响，体系的氯酸钠溶解将降低，将影响整体生产工艺，所以进入氯酸钠蒸发结晶工序的电解液中的硫酸根离子需小于16g/L。传统的硫酸根离子去除是向工业盐水中加氯化钡，利用钡离子与硫酸根离子反应生产硫酸钡沉淀，过滤去除硫酸钡沉淀，但氯化钡是一种有毒物质，且氯化钡价格相对较高，运行成本很难接受，同时氯化钡融水性不好，其使用剂量不当将引起钡离子过量，过量的钡离子进入电解系统后，电解槽涂层将受到影响，存在析氧电位降低，副反应增多，电耗上升的问题，对于大批量工业生产而言，其成本的增加是巨大的。

关于硫酸根离子的脱除，目前主要有化学沉淀法、冷冻法、吸附法、离子交换法、膜分离法。a、化学沉淀法中主要有氯化钡和氯化钙法，其中氯化钡脱除硫酸根离子效果好，但氯化钡有毒且价格较贵，生产的硫酸钡沉淀后期处理较困难。氯化钙价格相对便宜，投资省，存在处理不彻底，同时硫酸钙沉淀颗粒小，澄清时间长，沉淀无法直接压滤成型。b、冷冻法一次设备投资大，能耗高，中小企业无法承受。c、吸附法收溶液PH值、操作温度等因素影响较大，且成本较高，尚处于试验性研究阶段。d、离子交换法生产费用的大半部分为树脂的补充费用，且目前树脂主要为进口材料。e、膜分离法，投资费用较高，运行是膜的使用寿命较短，导致运行费用较高。利用氯化钙沉淀硫酸根离子，氯化钙和硫酸根离子混合将产生硫酸钙沉淀。澄清后48小时后采用微孔过滤器过滤硫酸钙沉淀后，降低了氯酸钠母液中的硫酸根离子浓度，从而使得氯酸钠母液与工业盐混合后的工业盐水中硫酸根离子浓度满足氯酸钠电解槽的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过工业盐制备氯酸钠的方法，用于解决现有的主要利用氯化钡去除氯酸钠溶液中的硫酸根离子过程中存在的氯化钡的使用会产生有毒物质且处理成本高昂的问题；其二，解决单纯利用氯化钙进行处理存在的处理不彻底，效率低下的问题。

本发明克服的技术偏见是：本领域技术人员通常均会优选采用氯化钡进行处理，因为氯化钡与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，且硫酸钡沉淀彻底，可以一次性高效处理氯酸钠溶液中的硫酸根离子；次要选择采用氯化钙，因为氯化钙存在处理效率低，且反应不彻底的问题。但现有技术中忽略了一个在大批量工业处理中客观存在的一样严重问题，就是氯化钡在对硫酸根离子进行彻底处理后，会降低电解效率，同时氯化钡融水性不好，其使用剂量不当将引起钡离子过量，过量的钡离子进入电解系统后，电解槽涂层将受到影响，析氧电位降低，副反应增多，电耗上升。本发明则恰恰优选采用较大比重的氯化钙，较小比重采用氯化钡，根据需要处理的氯酸钠溶液的浓度和处理周期进一步确定氯化钙和氯化钡的最佳的质量配比。以达到在大批量工业处理中的生产效率、成本以及设备寿命的最佳平衡点。

本发明通过下述技术方案实现：