[發明專利]利用膜電解技術礦化CO2聯產鹽酸實現富鉀溶液分離的方法

在審

• 申請號: 201410178786.6
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103966622A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 謝和平;劉濤;王昱飛;王金龍;江文;唐亮
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C25B1/22
• 分類號: C25B1/22;C25B1/00
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 呂建平

1.一種利用膜電解技術礦化CO₂聯產鹽酸實現富鉀溶液分離的方法，其特征在于：將陰離子交換膜置于電解槽中，將電解槽分隔為陽極區和陰極區兩個部分，陽極區加入稀鹽酸作為陽極電解液，陰極區加入含有氯化鈣的富鉀溶液作為陰極電解液同時作為電解反應原料，在陽極電極和陰極電極之間施加直流電源，陰極電解液中自由流動的的氯離子在電流作用下透過陰離子交換膜到達陽極區，與在陽極電極上氫氣氧化生成的氫離子在陽極區結合生成鹽酸，當陽極區鹽酸濃度上升至設定濃度后移出反應產物，同時將二氧化碳氣體通入陰極區，進入陰極電解液中的二氧化碳轉化為碳酸根，與陰極電解液中的鈣離子生成碳酸鈣沉淀，陰極電解液中的氫離子在陰極電極上還原為氫氣，電解反應完成后將陰極區產生的碳酸鈣沉淀移出，經過濾、烘干得到高純碳酸鈣，同時濾液為提純后的氯化鉀溶液。

2.根據權利要求1所述的利用膜電解技術礦化CO₂聯產鹽酸實現富鉀溶液分離的方法，其特征在于：所述的陽極電解液為0.05mol/L～5mol/L濃度的鹽酸溶液。

3.根據權利要求1所述的利用膜電解技術礦化CO₂聯產鹽酸實現富鉀溶液分離的方法，其特征在于：所述的陰極電解液為鈣鉀離子總濃度在0.1mol/L～10mol/L范圍的富鉀溶液。

4.根據權利要求1所述的利用膜電解技術礦化CO₂聯產鹽酸實現富鉀溶液分離的方法，其特征在于：所述陽極電極氧化的氫氣來自于陰極電極所產生的氫氣。

5.根據權利要求4所述的利用膜電解技術礦化CO₂聯產鹽酸實現富鉀溶液分離的方法，其特征在于：來自于陰極電極所產生的氫氣經氫氣緩沖罐進入到陽極電極。

6.根據權利要求1至5之一所述的利用膜電解技術礦化CO₂聯產鹽酸實現富鉀溶液分離的方法，其特征在于：所述的用于將氫氣氧化為氫離子的陽極電極為氣體擴散陽極電極。

7.根據權利要求6所述的利用膜電解技術礦化CO₂聯產鹽酸實現富鉀溶液分離的方法，其特征在于所述的氣體擴散陽極電極為負載有Pt/C催化劑的氣體擴散陽極電極，Pt/C負載量為0.1-2.0mg/cm²。

8.根據權利要求1至5之一所述的利用膜電解技術礦化CO₂聯產鹽酸實現富鉀溶液分離的方法，其特征在于：所述的陰極電極材料為金屬鉑、金屬鈀或金屬鎳，或它們的合金。

9.根據權利要求1至6之一所述的利用膜電解技術礦化CO₂聯產鹽酸實現富鉀溶液分離的方法，其特征在于：所述的富鉀溶液為鉀長石提鉀后產物，或為苦鹵、海水的提取物。

10.根據權利要求1至6之一所述的利用膜電解技術礦化CO₂聯產鹽酸實現富鉀溶液分離的方法，其特征在于：所述的富鉀溶液中氯化鈣與氯化鉀的比例為1:0.1–1:10。