[发明专利]用于连续生产碱性高铁酸盐特别是高铁酸钠的方法和设备无效
申请号: | 201410150472.5 | 申请日: | 2014-04-15 |
公开(公告)号: | CN104593801A | 公开(公告)日: | 2015-05-06 |
发明(设计)人: | 费德里科·里瓦尔塔 | 申请(专利权)人: | 因泰克纳公司 |
主分类号: | C25B1/00 | 分类号: | C25B1/00;C25B9/08 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 顾晋伟;彭鲲鹏 |
地址: | 意大利*** | 国省代码: | 意大利;IT |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 连续生产 碱性 高铁酸盐 特别是 高铁酸钠 方法 设备 | ||
技术领域
本发明涉及用于连续生产碱性高铁酸盐(ferrate)特别是高铁酸钠的方法和设备。
背景技术
碱性高铁酸盐由于其显著的氧化性能是非常受关注的产品。但是,至少对于目前可用的技术而言,其合成非常复杂且费力的。
两种生产碱性高铁酸盐的典型技术是通过铁与次氯酸盐反应的湿法技术以及电化学技术,所述电化学技术在彼此未分隔开的池中或者在被隔膜分隔开的池中进行,所述隔膜将阳极电解液与阴极电解液彼此保持分开。
这些一般技术经历了各种改进。
例如,US2455696描述了Fe(OH)3与碱金属氢氧化物和氧化剂之间的形成高铁酸盐的反应。
US2536703描述了用氯气在苛性碱溶液中形成高氯酸盐。
US2758090描述了正磷酸盐和偏磷酸盐用于稳定高铁酸盐的用途。
US2835553描述了通过碱金属碳酸盐与氧化铁反应产生高铁酸钾以获得高铁(III)酸盐,由此进而获得了高铁(IV)酸盐和高铁(VI)酸盐。
US4405573描述了由纯氢氧化钾、氯和铁盐产生高铁酸钾。
US4435256和US4435257描述了通过电化学方法制备高铁酸钾。
另一些专利,例如US4535974、US4551326、US4385045、US4500499、US4606843、US4983306、US5202108、US5217584、US5746994描述了关于高铁酸盐制备和用途的不同方面。
通过电化学方法生产高铁酸盐的已知系统一般存在阳极钝化的问题,其由铁阳极上氧化铁膜的形成造成。
为了避免该问题,有必要用酸洗涤阳极或反转电流以移除氧化铁膜。但是,这些技术是昂贵的和/或费力的。
此外,在具有分开的池的电化学过程中,将阳极室与阴极室分隔开的膜承担关键作用。
事实上,膜必需满足特定需求:首先,膜必须由在电解进行期间在氢氧化钠的苛性碱溶液和氧化性化学物质(如高铁酸钠)中均物理和化学稳定的材料制成。
此外,膜对于待在两室之间流动的离子种类而言必须是传导性的。但是,高铁酸盐离子(FeO42-)的离子迁移应比钠离子(Na+)、氢氧根离子(OH-)和氢离子(H+)的离子迁移低得多。
最常用于这些应用的材料是具有聚合物基体的材料,例如用磺基取代的氟化聚合物。
US4036714、US4085071、US4030988、US4065366、US4036714、US4085071、US4036714、US4085071、US4030988和US4065366中可发现这些材料的实例。
目前可用的使用膜的生产方法似乎进而存在改进的可能性。
发明内容
本发明的目的是提供用于生产碱性高铁酸盐(具体为高铁酸钠)的改进的电化学方法,以及用于简单且有效地实施所述方法的设备。
因此,本发明涉及用于生产碱性高铁酸盐特别是高铁酸钠的方法,其包括以下步骤:提供电解池,所述电解池具有至少一个设置有至少一个含铁阳极的阳极室和至少一个设置有至少一个阴极的阴极室;通过由经烧结的金属材料特别是钢型材料制成的至少一个传导膜将阳极室隔离于阴极室;使包含碱金属水溶液的阳极电解液在阳极室中连续循环并且在阴极室中供应阴极电解液;以及使池中的电流在阳极与阴极之间循环,以获得电解反应同时在阳极处形成碱性高铁酸盐。
本发明还涉及用于生产碱性高铁酸盐特别是高铁酸钠的设备,其包括电解池,所述电解池具有至少一个设置有至少一个含铁阳极的阳极室和至少一个设置有至少一个阴极的阴极室;阳极室容纳包含碱金属水溶液的阳极电解液,阴极室容纳阴极电解液;所述设备的特征在于所述阴极室通过由经烧结的金属材料特别是钢型材料制成的至少一个传导膜隔离于所述阳极室。
根据本发明的方法和设备能够以简单有效的方式并且以非常有限的成本生产碱性高铁酸盐(具体为高铁酸钠),因为它们表现出非常低的消耗水平。
根据本发明的方法和相应的设备连续运行使得不需要专门的安全装置。
根据本发明,在电解池中使用特殊膜代替由聚合材料制成的常规半透膜,克服了其缺点。
附图说明
参照附图,通过随后的本发明实施方案的非限制性实施例描述,本发明的另一些特征和优点将清楚地呈现出来,所述附图示意性地示出了用于实施根据本发明的用于连续生产碱性高铁酸盐特别是高铁酸钠的方法的设备。
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