Способ получения пероксодифосфата калия

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСОДИФОСФАТА КАЛИЯ электролизом раствора фосфата калия в присутствии промоуирующей добавки в элек11золизере с диафрагмой на платиновом аноде с последующим вьтариванием и фильтрацией продукта, отличающийс я тем, что, с целью снижения расхода платины, повышения производительности и упрощения процесса, в качестве пр.омотирующей добавки используют хлорид калия в концентрации 0,05-0,6 М/л электролита или роданид калия в концентрации 0,0020 ,05 М/л электролита, или тиомочевину в концентрации 0,001-0,03 М/л электролита, или сульфит натрия в концентрации 0,01-0,1 М/л электролита .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (11 С 25 В 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 ,4 Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 ..,,-."..„ .

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21) 3426165/23"26 (22) 19.04.82 (46) 30.04.84. Бюл. В 16 (72) Н.Б. Миллер, О.Г. Тюрикова, В.Н. Лаврентьева, Э.В. Касаткин, А.Н. Чемоданов, И.И. Ащеулова и Я.M. Колотыркин (53) 621.357.1 (088.8) (56) 1. Химическая промышленность

Украины", 1970, Ф 5, 53, с. 10-12.

2. Патент CIIIA N - 3616325, кл. 204-82, опублик. 26.10.71. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСОДИФОСФАТА КАЛИЯ электролизом раствора фосфата калия в присутствии промотирующей добавки в электролизере с диафрагмой на платиновом аноде с последующим выпариванием и фильтрацией продукта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения расхода платины, повьппения производительности и упрощения процесса, в качестве промотирующей добавки используют хлорид калия в концентрации 0,05-0,6 М/л электролита или роданид калия в концентрации 0,0020,05 M/ë электролита, или тиомочевину в концентрации 0,001-0,03 М/л электролита, или сульфит натрия в концентрации 0,01-0,1 М/л электролита.

1089174

Изобретение относится к химической технологии, а именно к электрохимическим способам получения перекисных соединений, в частности, пероксодифосфата, используемого в качестве мягкого окислителя, как моющее и отбеливающее средство.

Известен .способ получения пероксодифосфата калия путем электролиза на платиновом аноде водных растворов двузамещенного, трехзамещенного фосфата калия или их смесей в присутствии промотирующей добавки фторида калия, вводимой обычно в концентрации не менее 1,5-2,0 M. После электролиза раствор, содержащий пероксодифосфат выпаривается в вакуумкристаллизаторе и сушится. Продукт содержит 82% основного вещества,расход платины составляет 24 г/т продук. 20 та (11 .

Недостатками способа являются значительный расход платины, небольшая производительность процесса и трудности, связанные с выделением пероксодифосфата из электролита.

Известен также электрохимический способ получения К4Р О8из растворов, содержащих смесь К РО4, К2НР04 и KF.

Оптимальный состав электролита:

К РО - 1,6 M/ë, К НРО4- 0,4 M/ë, KF — 2,4 И/л. Процесс ведут в проточном режиме в электролизере диафЭ

О рагменного типа при 10-70 С и анодной плотности тока 0,3 А/см . Макси- З5 мальный выход по току до 80 .. Конечный продукт после очистки неоднократной перекристаллиэацией содержит до 98-99 К Р ОВ. Выделение продукта затруднено и лишь после многократ 40 ной перекристаллизации удается получить конечный продукт, содержащий до 85-90 К4Р 08. При этом имеют место большие потери по 1учаемого продукта в процессе его очистки. Макси- 45 мальная производительность процесса

0,5 г/см ч. Коррозионные потери платины составляют около 15 г/т про дукта (2).

Недостатками этих способов являются сложность извлечения продукта из электролита, низкая производительность, обусловленная потерями при вакуум-кристаллизации и перекристаллизации, большие коррозионные потери платины, связанные с присутствием в электролите значительных количеств фторида калия. При выпаривании электролита образуется сметанообразная суспензия с высокой концентрацией фторида калия. Для очистки продукта требуется по крайней мере три перекристаллизации, в результате которых удается выделить чистую соль в количестве не более

10 . от количества, полученного на стадии электролиза.

Цель изобретения — снижение рас1 хода платины и повышение производительности и упрощение процесса.

Указанная цель достигается в способе получения пероксодифосфата калия электролизом раствора фосфата калия в присутствии промотирующей добавки в электролизере с диафрагмой на платиновом аноде с последующим выпариванием и фильтрацией продукта, в котором, в качестве промотирующей добавки используют хлорид калия в концентрации 0,05-0,6 M/ë электролита или роданид калия в концентрации 0,002-0,05 М/л электролита, или тиомочевину в концентрации 0,001-0,03 M/ë электролита, или сульфит натрия в концентрации 0,010,1 И/si электролита.

Сущность изобретения заключается в том, что при проведении процесса с указанными промотирующими добавками полученный на стадии электролиза пероксодифоефат легко выделяется из электролита без перекристаллиэации и без использования вакуума при выпаривании. После простого выпаривания и сушки выделенный продукт имеет чистоту 96-99, а остаточное содержание его в маточном раство. ре не превышает 1 ., т.е. продукт удается выделить практически полностью. К тому же исключение из состава электролита фторида калия резко снижает коррозионные потери платины.

Пример. В электролизер с диафрагмой из мипласта или из пористого стеклянного фильтра, разделяющей анодное и катодное пространства заливают 0,5 л электролита, содержащего 2 М/л К РО4 и 0,02 М/л

KSCN. Анод — платина, катод — платина или нержавеющая сталь. Электролиз ведут при 20-25 С и плотносо ти тока на аноде 0,3 А/см в течение 5 ч.

Содержание К4Р Оя в электролите, определяемое полярографически, сос1089174

Таблица,тельность

I процесса (общая). г/см2 ч

5!

;Расход платины, i2Pt/Т К 1Р О

Степень чистоты твердого

К4Рд08

Концентрация, М/л

Вид добавки

Полнота выделения К Р Оо

99,220,2

КС0

0,01

0,44

97,5 1,5

20,4

0,05

0,63

13,3

0,1

0,83

8,5

0,5

1,29

2,6

0,6

1,22

2,6

1,0

0,45

2,8

0,001

KSCN

0,42

0,002

0,63

5,2

1,04

0,005

2,2

lt

0,01

1,54

1,7

0,02

1,52

0,7

0,03

1,42

0,3

0,05

1,17

0,3

0,1

0,48

1,3 (NHg)g CS 0,0005

97,541,5

99:,2i 0, 2

0,33

0,001

0,73 тавляет 0,419 г-экв, что составляет

72,5 r и соответствует выходу по току 75Х.

После электролиза анолит выпаривается при 80-90 С.Вес полученной соли 73,2 г, содержание в ней

К 1Р 08. — 98X, К1Р04 -2X, т. е. полнота выделения продукта — 99X. Расход платины — 0,71 г/т К4РзОя. Произво- . дительность процесса 1,43 г/см ч.

Результаты опытов для 2М раствора К РО с различными добавками при

1 потенциале анода Е = 2,3 В приведены в табл.1.

За пределами предлагаемых интер- валов концентраций промотирующнх добавок производительность процесса становится ниже, чем в известном решении.

Целесообразно проведение электролиза в растворах с концентрацией

К Р04 ат 1 М/л до 3,5 M/ë, так как производительность процесса в этом интервале максимальна, что иллюстрируется табл.2.

Использование предлагаемого способа получения пероксодиофосфата калия по сравнению с известным способом позволяет в 1,5-3 раза повысить производительность процесса, упростить технологию и снизить расход платины не менее, чем в 3 раза.

1089174

Продолжение табл. 1

5 (б

2 (1

0,003

0,87

0,005

0,85

2,5

0,01

0,76

0,03

0,61

0,05

0,38

Na S0 О, 005

0,26

0,01

0,55

0 035

0,075

0,89

1,03

1,03

1,0

0,1

0,15

0,44

Таблица 2

0,02 М/л

KSCN

97,5+1,5

99,2 0,2

0,27

0,72

2,0

1,16

0,71

3,0

1,83

3,5

0,65

4,0

0,36

Составитель Т. Гуменюк

Техрвд С.Легеза :Корректор А. Тяско

Редактор Е. Кривина

Тираж 633 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2878/25

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Вид и добав- Концентра- Полнота выдеки ция К РО, ления К4Р О8, М/л 7

Степень чистоты твердого

К4Р2ОР

Производительность процесса (общая) г/см ч

Расход платины, 2Pt/т К4Р,О