(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性組成物中のモルでのケイ素含有率がアルミニウム含有率より高い水性塩化ナトリウム組成物からケイ素を除去することによる水性塩化ナトリウム組成物の精製方法であって、次の工程：
・（１）アルミニウムを含む化合物が、前記水性組成物中のモルでのケイ素含有率より高いモルでのアルミニウム含有率を得るために、前記水性組成物に添加される工程；
・（２）工程（１）で得られた前記組成物のｐＨが、第１沈殿物を得るために、８以上かつ１０以下の第１の値に調整および維持される工程；
・（２’）工程（２）で得られた前記水性組成物のｐＨが、第２沈殿物を得るために、４以上かつ７以下の第２の値に調整および維持される工程；及び
・（３）工程（２）および（２’）で形成された前記沈殿物が、精製水性組成物を得るために前記水性組成物から分離される工程
を含む方法。
【請求項２】
水性組成物中のモルでのケイ素含有率がアルミニウム含有率より高い水性塩化ナトリウム組成物からケイ素を除去することによる水性塩化ナトリウム組成物の精製方法であって、次の工程：
・（１）アルミニウムを含む化合物が、前記水性組成物中のモルでのケイ素含有率より高いモルでのアルミニウム含有率を得るために、前記水性組成物に添加される工程；
・（２）工程（１）で得られた前記組成物のｐＨが、第１沈殿物を得るために、８以上かつ１０以下の第１の値に調整および維持される工程；
・（３）工程（２）で形成された前記沈殿物が、精製水性組成物を得るために前記水性組成物から分離される工程；
・（４）工程（３）で得られた前記水性組成物のｐＨが、第２沈殿物を得るために、４以上かつ７以下の第２の値に調整および維持される工程；及び
・（５）工程（４）で形成された前記沈殿物が、精製水性組成物を得るために前記水性組成物から分離される工程
を含む方法。
【請求項３】
工程（２）および／または（２’）および／または（４）で得られた前記沈殿物が少なくとも１種のアルミノシリケートを含む、請求項１又は２に記載の精製方法。
【請求項４】
前記水性組成物が水溶液である請求項１〜３のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項５】
前記水性組成物中のケイ素が、ケイ素を含有する１種以上の可溶性無機化合物として存在する請求項１〜４のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項６】
工程（２）において、前記ｐＨが８．５以上かつ９．５以下の値に維持および調整される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項７】
工程（２’）または（４）において、前記ｐＨが４．５以上かつ６以下の値に維持および調整される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項８】
工程（２）前に、前記ｐＨが１．５以上かつ３．５以下の値に維持および調整される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項９】
工程（１）の終わりに得られた前記水性組成物中の前記モルでのアルミニウム含有率が前記モルでのケイ素含有率の少なくとも２倍である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項１０】
工程（２）および／または（２’）および／または（４）で得られた前記沈殿物が、デカンテーション、濾過、遠心分離およびそれらの少なくとも２つの任意の組み合わせからなる群から独立して選択される分離処理によって分離される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項１１】
前記分離処理が１μｍ未満のカットオフ直径を有するフィルターを使用する濾過によって実施される請求項１０に記載の精製方法。
【請求項１２】
精製されるべき前記水溶液が、イオンを選択的に通す膜セルを使用する電解を意図される、水性塩化ナトリウム溶液である、請求項４〜１１のいずれか一項に記載の精製方法。
【請求項１３】
前記水溶液が、カルシウムおよびマグネシウムを除去するための一次精製から生じる、請求項１２に記載の精製方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法によって得られた水性塩化ナトリウム溶液がイオンを選択的に通す膜セルを使用する電解にかけられる、塩素および水酸化ナトリウムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一主題は、水性組成物、特に水性塩化ナトリウム組成物の精製である。
それはより具体的には、ケイ素を含有する水性組成物の精製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海水からまたは岩塩を水に溶解させることによって得られた水性塩化ナトリウム組成物は、特にケイ素、カルシウム、マグネシウム、鉄、ならびにまたアンモニア性化合物（アンモニア、塩化アンモニウム）、ヨード化合物（金属ヨウ化物）およびブロモ化合物（金属臭化物）を含む、様々な不純物を含有する。これらの不純物は、例えば塩化ナトリウム組成物が塩素および水酸化ナトリウムを製造するために膜電解槽で処理されるときに、多くの場合有害である。これらの不純物の含有率を低減するために、膜電解を意図される水性塩化ナトリウム組成物は一般に第１精製にかけられ、その間に、カルシウムおよびマグネシウムを析出させるために、水酸化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムが溶液に添加される。しかしながら、これらの方法は、満足できるケイ素除去を得ることを可能にしない。水性塩化ナトリウム組成物中のケイ素の存在は、塩素および水性水酸化ナトリウム溶液を製造するために用いられるカチオン交換膜電解槽の効率損失の原因でもあることが分かった。このケイ素は、塩類鉱床中の、ＮａＡｌＳｉＯ3Ｏ8型のケイ質岩石の存在から起こる。１０ｐｐｍ、またはさらには２０ｐｐｍよりも大きいケイ素含有率（ＳｉＯ2として表される）は、カルシウムおよびマグネシウムを除去するための一次精製によって生じる水性塩化ナトリウム組成物では一般的である。しかしながら、イオン交換膜製造業者は一般に、彼らの膜の正しい、長続きする運転を確実にするためにこれらの値より下のケイ素含有率を要求している。
【０００３】
より一般に、工業プロセスによって排出される廃水中の過剰のケイ素含有率は、多数の規制によって禁止されている。
カルシウムおよびマグネシウムをそれから除去する精製から生じる水性塩化ナトリウム溶液から、ｐＨを２〜３の値に調整し、次に溶液のｐＨが、この接触後に、５．５より上の値に達するまでこの溶液を強カチオン性キレート樹脂に通して流すことによって、ケイ素を除去することは公知である（米国特許第４，４５０，０５７号明細書を参照されたい）。しかしながら、この公知の方法が長期間にわたって連続的に用いられるとき、樹脂を通しての水溶液の通過によって引き起こされる、圧力降下の法外な増加が観察され、それは、十分なケイ素除去を得ることが望ましいときにこの公知の方法の経済的利点を大きく低下させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、簡単で、経済的であり、かつ、優れた精製速度を達成することを可能にする、特に、水性塩化ナトリウム組成物の電解に、例えば、使用されるイオン交換膜の製造業者の要求を満たすことを可能にする水性組成物からのケイ素の除去方法を提供することを目標としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明は、第１実施形態では、その水性組成物中のモルでのケイ素含有率がアルミニウム含有率より高い、水性組成物からケイ素を除去することによる水性組成物の精製方法であって、次の工程：
・（１）アルミニウムを含む化合物が、前記水性組成物中のモルでのケイ素含有率より高いモルでのアルミニウム含有率を得るために、水性組成物に添加される工程；
・（２）工程（１）で得られた組成物のｐＨが、第１沈殿物を得るために、８以上かつ１０以下の値に調整および維持される工程；
・（３）先行工程（２）で形成された沈殿物が、精製水性組成物を得るために水性組成物から分離される工程
を含む方法に関する。
【０００６】
第１実施形態の第１変形では、本精製方法はさらに次の工程：
・（２’）工程（２）で得られた水性組成物のｐＨが、第２沈殿物を得るために、４以上かつ７以下の第２の値に調整および維持される工程
を含み、
かつ、工程（３）において先行工程（２）および（２’）で形成された沈澱物は、精製水性組成物を得るために水性組成物から分離される。
【０００７】
第１実施形態の第２変形では、本精製方法はさらに次の工程：
・（４）工程（３）で得られた水性組成物のｐＨが、第２沈殿物を得るために、４以上かつ７以下の第２の値に調整および維持される工程；
・（５）先行工程（４）で形成された沈殿物が、精製水性組成物を得るために水性組成物から分離される工程
を含む。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
精製されるべき水性組成物は、水溶液かまたは水性懸濁液であることができる。水性組成物は好ましくは水溶液、すなわち、水と他の成分との均一混合物である。
精製されるべき水性組成物中に存在するケイ素は好ましくは、ケイ素を含有する、１種以上の可溶性化合物、好ましくは無機化合物として存在する。ケイ素を含有する、かかる可溶性無機化合物は、可溶性シリカと呼ばれるであろう。かかる化合物の非限定的な例は、Ｓｉ（ＯＨ）4、それの二量体およびオリゴマー、ならびにシリケートである。
【０００９】
本発明による精製方法では、工程（２）および／または（２’）および／または（４）で得られた沈殿物は一般に、少なくともケイ素およびアルミニウムを含有する。それらの沈殿物は好ましくは、少なくともケイ素およびアルミニウム、より好ましくは少なくとも１種のアルミノシリケートを含有する。
【００１０】
本発明による方法は、モル含有率として、アルミニウムの量よりも大量のケイ素を含有する水性組成物からのケイ素の除去に好適である。しかしながら、それがアルミニウムを含有することは必要ではない。アルミニウムは、重金属にたとえられ、かつ、環境に有害であると考えられる物質である。処理にかけられた水溶液が膜電解に使用される場合には、アルミニウムもまた膜の運転に有害である。
【００１１】
非常に意外にも、アルミニウムが水性組成物に添加されるが、本発明による方法は、ケイ素のおよびアルミニウムの両方が取り除かれている組成物を得ることを可能にする。一理論的説明に制約されることを望むことなく、本発明者らは、この事実が水性組成物から沈澱し、分離することが可能である多種多様なアルミノシリケートのためであると考える。この多様性は、処理が様々な化学量論的アルミニウム／ケイ素比に適合することを可能にする。
【００１２】
本発明によれば、アルミニウムが、モルでのケイ素含有率より大きいモルでのアルミニウム含有率を得るために水性組成物に添加される。
これらの含有率は一般に、その処理前の水性組成物のアルミニウムおよびケイ素含有率を基準としている。その処理前の水性組成物のアルミニウムおよびケイ素含有率は、例えば精製されるべき水性組成物の起源から、知ることができるか、またはそれらは測定することができる。
本発明による精製方法の好ましい態様では、精製されるべき水性組成物中のケイ素およびアルミニウムのモル含有率は、工程（１）の前に、測定される。
【００１３】
モルでのケイ素含有率は、次の反応に基づく比色法によって好都合にも測定された、可溶性シリカ含有率の測定値から推定される：可溶性シリカがモリブデン酸アンモニウム（（ＮＨ4）6Ｍｏ7Ｏ22・４Ｈ2Ｏ）と錯体を形成し、この錯体が、モール（Ｍｏｈｒ）の塩（Ｆｅ（ＮＨ4）2（ＳＯ4）2・６Ｈ2Ｏ）との反応後に、青色錯体を形成する。アルミニウム含有率はそれら自体好都合には、「水および廃水の標準検査方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｗａｔｅｒ  ａｎｄ  Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ）」（エル．エス．クレスサール（Ｌ．Ｓ．Ｃｌｅｓｃｅｒｌ）、エイ．イー．グリーンバーグ（Ａ．Ｅ．Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ）、エイ．ディ．イートン（Ａ．Ｄ．Ｅａｔｏｎ）著、第１５版）に記載されているように、プラズマ分光光度法に従って測定される。
【００１４】
アルミニウムを含有する化合物の添加は、任意の形態でおよび精製されるべき水性組成物に好適な任意の手順に従って行われてもよい。水性組成物が膜電解を意図される塩化ナトリウム組成物であるとき、アルミニウムはＡｌＣｌ3・６Ｈ2Ｏの形態で添加されることが推奨される。精製されるべき組成物のｐＨは、アルミニウムを含有する化合物の添加前には決定的に重要であるわけではない。しかしながら、アルミニウムの添加前に、水性組成物のｐＨは、１．５以上、好ましくは２以上の値に必要な場合調整され、維持され、制御されることが推奨される。このｐＨは好ましくは３．５以下、より好ましくは３以下である。これらのｐＨ範囲は、水性組成物が膜電解を意図される塩化ナトリウム組成物であるとき特に推奨される。一理論的説明に制約されることを望むことなく、本発明者らは、かかるｐＨ範囲内では、アルミニウム化合物が精製されるべき水性組成物に溶解し、アルミニウムが次にアルミノシリケートの形成のために利用可能であるが、かかるｐＨ範囲外では、アルミニウムの沈澱がケイ素との任意の結合の前に起こる可能性があると考える。一般に、制御された量の好適な酸、例えば、精製されるべき溶液が水性塩化ナトリウム組成物であるとき塩酸が、この目的のために、精製されるべき水性組成物に添加される。
【００１５】
本発明による方法の有利な一変形では、アルミニウムは、モルでのケイ素含有率の少なくとも２倍、好ましくは２．５倍に等しいモルでのアルミニウム含有率を得るように水性組成物に添加される。
アルミニウムを含む化合物の添加は好ましくは、制御された方法で実施される。制御された方法とは、添加が、精製されるべき水性組成物で所望のＡｌ／Ｓｉモル比に達するために実施されることを意味する。
【００１６】
必要量のアルミニウムの添加後に、組成物のｐＨは、８以上、好ましくは８．５以上の値に必要ならば調整され、維持され、制御される。このｐＨは、１０以下、好ましくは９．５以下である。一般に、制御された量の好適な塩基、例えば、塩化ナトリウム溶液の場合には水酸化ナトリウムが、この目的のために、精製されるべき水性組成物に添加される。このｐＨ範囲で、本発明に従って行われるアルミニウムの供与のために、第１沈殿物が得られる。当該沈殿物は一般に、少なくともケイ素およびアルミニウム、好ましくは少なくともケイ素およびアルミニウム、より好ましくは少なくとも１種のアルミノシリケートを含有する。最も好ましくは、当該第１沈殿物はアルミノシリケートからなる。
沈澱ができるだけ完全であることを確実にするのに十分に長い時間この範囲内の値のｐＨを制御し、維持することが推奨される。この時間は、一般に１分以上、好ましくは５分以上、より好ましくは１０分以上、最も好ましくは２０分以上である。この時間は、通常１０時間以下、好ましくは５時間以下、より好ましくは２時間以下、最も好ましくは１時間以下である。約０．５時間の時間が特に好都合である。
【００１７】
本発明によれば、ｐＨの捕足の修正が次に実施されてもよい（第１実施形態の第１および第２変形の工程（２’）および（４））。ｐＨはさらに、通常４以上、好ましくは４．５以上の値に調整され、維持され、制御されてもよい。このｐＨは、通常７以下、好ましくは６以下である。ｐＨのこの補足の修正は好ましくは実施される。これらのｐＨ値で、第２沈殿物が通常得られる。当該第２沈殿物は、通常少なくともアルミニウム、好ましくは少なくともケイ素およびアルミニウム、より好ましくは少なくとも１種のアルミノシリケートを含有する。最も好ましくは、当該第２沈殿物は、アルミノシリケートおよび、適切な場合には、組成物が過剰のアルミニウムを含有するとき水酸化アルミニウムを含み、それは、水性組成物中に溶解したケイ素およびアルミニウムの除去を完成する。
【００１８】
ｐＨを所与の範囲に維持するために、ｐＨは測定され、必要ならば調整される。
ｐＨ測定は、連続的にまたは定期的に行うことができる。この最後の場合には、測定は、工程の継続期間の少なくとも８０％の間ずっと、多くの場合少なくとも９０％の間ずっと、頻繁に少なくとも９５％の間ずっと、とりわけ少なくとも９９％の間ずっとｐＨを設定範囲に維持するのに十分に高い頻度で実施される。
ｐＨ測定は、組成物中で「その場で」、またはｐＨ測定装置の良好な寿命を確実にするために組成物から抜き出され、そして適切な温度および適切な圧力にされたサンプルで「エクスシチューで」実施することができる。温度２５℃および１バールの圧力が適切な温度および圧力の例である。
【００１９】
ｐＨ測定は、任意の手段で実施することができる。ｐＨに敏感な電極での測定が好都合である。かかる電極は、工程条件下に組成物中で安定であるべきであり、組成物を汚染するべきではない。ｐＨを測定するためのガラス電極がより特に好都合である。かかる電極の例は、「ウルマンの工業化学百科事典（Ｕｌｌｍａｎｎ’ｓ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）（著作権所有）」、２００５年、ワイリーＶＣＨフェアラーク出版（Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ  Ｖｅｒｌａｇ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．ＫＧａＡ）、Ｗｅｉｎｈｅｉｍ  １０．１００２／１４３５６００７．ｅ１９＿ｅ０１，８−１５ページに示されている。ＭＥＴＴＬＥＲ  ＴＯＬＥＤＯ（登録商標）によって供給されるタイプ４０５−ＤＰＡＳ−ＳＣ−Ｋ８５の、またはＥＮＤＲＥＳＳ＋ＨＡＵＳＥＲ（登録商標）によって供給されるタイプＣｅｒａｇｅｌ  ＣＰＳ７１  ａｎｄ  Ｏｒｂｉｓｉｎｔ  ＣＰＳ１１の電極が、使用することができる電極の例である。
【００２０】
ｐＨは、酸性化合物の添加によるか、塩基性化合物の添加によるかのどちらかによって前記値に調節かつ維持することができる。任意の酸性または塩基性化合物を、ｐＨを維持するために使用することができる。無機酸および無機塩基が好ましい。ガス状および／または水溶液の、塩化水素がより好ましい酸性化合物である。固体および／または水溶液および／または懸濁液の、水酸化ナトリウムがより好ましい塩基性化合物であり、水酸化ナトリウム水溶液が最も好ましい。
【００２１】
調整は、自動化モードでまたは非自動化モードで実施することができる。ｐＨの制御が制御ループとして知られる閉回路によってもたらされる自動化モードを使用することが好ましい。かかる制御ループは、「ウルマンの工業化学百科事典（Ｕｌｌｍａｎｎ’ｓ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）（著作権所有）」、２００５年、ワイリーＶＣＨフェアラーク出版（Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ  Ｖｅｒｌａｇ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．ＫＧａＡ）、Ｗｅｉｎｈｅｉｍ  １０．１００２／１４３５６００７．ｅ１９＿ｅ０１、２４−２７ページに記載されている。ＰＲＯＭＩＮＥＮＴ（登録商標）ＤＵＬＣＯＭＥＴＥＲ（登録商標）システムタイプＰＨＤは、使用することができる自動化ｐＨ制御および調整装置の例である。
【００２２】
工程（２）および／または（２’）および／または（４）中に形成された沈殿物は、所望の精製組成物を得るために水性組成物から分離されなければならない。
この分離は、任意の分離処理によって実施することができる。分離処理は通常、デカンテーション、濾過、遠心分離およびそれらの少なくとも２つの任意の組み合わせからなる群から選択される。濾過による分離処理が好ましい。
濾過による処理は通常、１μｍ未満のカットオフ直径を有するフィルターを使用することによって実施される。１μｍより上のサイズを有するいかなる粒子もその結果水性懸濁液から分離される。カットオフ直径は、好ましくは０．７５μｍ未満、より好ましくは０．５μｍ未満である。
【００２３】
沈殿物を効果的に分離するために、本発明による方法の推奨される一変形では、工程（２）および（２’）の終わりに得られた水性懸濁液は、１μｍ未満のカットオフ直径を有するフィルターを使用して濾過される。１μｍより上のサイズを有するいかなる粒子もその結果水性懸濁液から分離される。カットオフ直径は、好ましくは０．７５μｍ未満、より好ましくは０．５μｍ未満である。
【００２４】
本精製方法の様々な工程は、一般に−１０℃以上、頻繁に０℃以上、多くの場合１０℃以上、特に２０℃以上の温度で独立して実施される。当該温度は、一般に１００℃以下、頻繁に８０℃以下、多くの場合６０℃以下、特に３０℃以下である。約２５℃の温度が特に好都合である。
本精製方法の様々な工程は、一般に０．１絶対バール以上、頻繁に０．５バール以上、多くの場合０．８バール以上、特に０．９バール以上の圧力で独立して実施される。当該圧力は、一般に１０バール以下、頻繁に５バール以下、多くの場合２バール以下、特に１．５バール以下である。約１絶対バールの圧力が特に好都合である。
【００２５】
本発明による精製方法では、工程は、１つ以上のゾーンで実施することができる。これらのゾーンは、例えば、混合方式、好ましくは完全混合方式またはプラグフロー方式のような、任意のタイプの方式下に運転することができる。混合方式が好ましい。
本発明による精製方法の様々な工程は、非連続、連続または半連続モード下に独立して実施することができる。連続モードが好ましい。本発明による精製方法の工程は全て、より好ましくは連続モード下に実施される。
【００２６】
連続モードとは、精製されるべき水性組成物、添加される化合物、その中でもアルミニウムを含む化合物、ｐＨを調整および維持するための酸性および塩基性化合物、ならびに処理された水性組成物、その中でも沈殿物を含む水性組成物が、様々な工程が実施されるゾーンに連続的に供給され、そしてそのゾーンから抜き出されるモードを意味することが意図される。非連続モードとは、任意の他のモードを意味することが意図される。半連続モードは、非連続モードと考えることができる。連続的にという用語は、実質的な中断がないことを意味することが意図される。
【００２７】
本精製方法の様々な工程が非連続モードで実施されるとき、それらは、一般に１分絶対以上、頻繁に５分以上、多くの場合１０分以上、特に２０分以上の継続期間独立して実施される。当該継続期間は、一般に１０時間以下、多くの場合５時間以下、頻繁に２時間未満、特に１時間以下である。約０．５時間の継続期間が好都合である。
【００２８】
本精製方法の様々な工程が連続モードで実施されるとき、それらは、一般に１分絶対以上、頻繁に５分以上、多くの場合１０分以上、特に２０分以上の滞留時間独立して、かつ、一般に実施される。当該滞留時間は、一般に１０時間以下、多くの場合５時間以下、頻繁に２時間未満、特に１時間以下である。約０．５時間の滞留時間が好都合である。当該時間は、工程が実施されるゾーンの容量と工程が実施されるゾーンへの水性組成物の流量との比で定義することができる。
【００２９】
本発明による方法は、アルミニウムより多いモル量のケイ素を含むケイ素で汚染された多数の水性組成物の精製に好適である。それは特に、少なくとも５ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１０ｐｐｍの可溶性シリカ（ＳｉＯ2として表される）を含む水性組成物の精製に好適である。それはまた、５ｐｐｍ未満、好ましくは１ｐｐｍ未満のアルミニウムを好都合にも含む水性組成物に好適である。
本発明による方法は特に、アルミニウムより多いモル量のケイ素を含むケイ素で汚染された多数の水溶液の精製に好適である。それは特に、少なくとも５ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１０ｐｐｍの可溶性シリカ（ＳｉＯ2として表される）を含む水溶液の精製に好適である。それはまた、５ｐｐｍ未満、好ましくは１ｐｐｍ未満のアルミニウムを好都合にも含む水性組成物に好適である。
【００３０】
本発明による方法の一実施変形では、精製されるべき水性組成物は、膜電解を意図される、水性塩化ナトリウム溶液である。この変形では、精製は、精製された溶液の可溶性シリカ含有率（ＳｉＯ2として表される）が３ｐｐｍ未満、好ましくは２ｐｐｍ未満であるようなものであることが有利である。そういう方法で、電解装置のイオン交換膜の長続きする、かつ、効率的な運転が得られる。
【００３１】
この変形の好ましい一態様では、精製されるべき水溶液は、カルシウムおよびマグネシウムを除去するための一次精製から生じる。かかる一次精製は、炭酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムの添加、次に形成した炭酸カルシウムおよび水酸化マグネシウム沈殿物の分離による公知の方法で得られる。一次精製から生じる水溶液中のカルシウムおよびマグネシウムの全含有率は５００ｐｐｍ未満であることが推奨される。この実施形態では、本発明による方法から生じる精製溶液は次に、例えばイオン交換樹脂を使用する、カルシウムおよびマグネシウムの除去のための超精製にかけられる。
【００３２】
この実施形態で得られる塩化ナトリウム溶液の高純度は、安定な条件下におよび膜電解によって、厳しい品質要件を満たす水酸化ナトリウムおよび塩素を製造することを可能にする。
従って、本発明は第２実施形態では、本発明による方法によって得られる水性塩化ナトリウム溶液がイオンを選択的に通す膜セルを使用する電解にかけられる、塩素および水酸化ナトリウムの製造方法に関する。
本発明の独特の特徴および詳細は、以下の実施例から明らかになろう。
【実施例】
【００３３】
実施例１（本発明に係らない）
鉱床に由来する塩化ナトリウムの水への溶解から生じた水性塩化ナトリウム溶液を採用した。穏やかに撹拌しながらおよび２５℃の温度で、２のｐＨが得られるまで、塩酸を加えた。比色分析により測定される、ＳｉＯ2として表される溶液の可溶性シリカ含有率は、塩水の１２重量ｐｐｍに等しかった。アルミニウムを次に、ケイ素のそれの０．３倍、すなわち約２重量ｐｐｍに等しいモルでのアルミニウム含有率が得られるまで、１リットル当たり１ｇのＡｌを含有するＡｌＣｌ3・６Ｈ2Ｏの溶液の形態で添加した。ｐＨを次に、ＮａＯＨの添加によって値９に調整した。得られた懸濁液を次に、０．４５μｍのカットオフ直径を有するミリポア（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）フィルターを使用して３時間濾過した。得られた水溶液の可溶性シリカ含有率は４ｐｐｍに等しかったが、アルミニウムの含有率は１ｐｐｍに等しかった。
【００３４】
実施例２（本発明に係る）
アルミニウムを、ケイ素のそれのおおよそ２倍に等しいモルでのアルミニウム含有率が得られるまで添加したことを除いて、実施例１におけるような手順に従った。ＳｉＯ2として表される可溶性シリカおよびアルミニウムの重量含有率はそのとき、それぞれ、９．４および１１．８ｐｐｍに等しかった。ｐＨを５．５に近い値に変更した。溶液を次に濾過した。２時間濾過した後、可溶性シリカ含有率は１．６ｐｐｍであったが、アルミニウムの含有率は１ｐｐｍ未満であった。
【００３５】
実施例３（本発明に係らない）
マグネシウムをアルミニウムの代わりに添加したことを除いて、実施例１におけるような手順に従った。添加量を、ケイ素のそれの１．１倍に等しいモルマグネシウム含有率を得るために調節した。ＳｉＯ2として表される可溶性シリカ含有率は２０ｐｐｍに等しかった。４時間濾過した後、可溶性シリカ含有率は依然として１６ｐｐｍであったが、マグネシウムの含有率は０．９ｐｐｍであった。