(57)【要約】      （修正有）【課題】フッ素ガスの生成において用いられる電解質セルにおいて、汚染された電解質を再生するための方法を提供する。【解決手段】金属イオンによって汚染されたフッ化水素カリウムおよびフッ化水素酸の混合物からなる電解質を、以下の工程：ａ）汚染された電解質をセルから処理タンクに取り出す工程；ｂ）処理タンクにおいて、汚染された電解質にリチウム化合物を添加して、金属イオンの少なくとも一部の沈殿を生じさせる工程；ｃ）金属イオンを処理タンクの底に沈殿させる工程；ｄ）処理タンクの底から沈殿させた金属イオンを取り除いて、再生された電解質を形成する工程；および、ｅ）再生された電解質をセルに戻す工程、によって再生する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質セルにおいて汚染された電解質を再生するための方法であって、該汚染された電解質が、その中に金属イオンを有するフッ化水素カリウムおよびフッ化水素酸の混合物であり：
ａ）該汚染された電解質を該セルから処理タンクに取り出し；
ｂ）該処理タンクにおいて、該汚染された電解質にリチウム化合物を添加して、該金属イオンの少なくとも一部の沈殿を生じさせ；
ｃ）該金属イオンを該処理タンクの底に沈殿させ；
ｄ）該処理タンクの底から該沈殿させた金属イオンを取り除いて、再生された電解質を形成し；そして、
ｅ）該再生された電解質を該セルに戻す
ことを含む、前記方法。
【請求項２】
リチウム化合物がフッ化リチウムである、請求項1の方法。
【請求項３】
請求項１の方法を用いて再生された電解質の割合により、汚染クレジットを得るための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素ガスの生成において用いられる電解質セルから電解質を再生するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フッ素ガス（Ｆ２）は、フッ化水素酸（ＨＦ）の分解によって（他方の生成物としての水素ガス（Ｈ２）とともに）製造される。分解は、電解質セルの中で起こる。各々のセルは、典型的には、一般に「メルト」と呼ばれる、フッ化水素カリウム（ＫＨＦ２）およびＨＦの混合物である液体電解質を含有する。電流はこの液体電解質を通過し、それら生成物を形成する。
【０００３】
電解質セルの動作中、セルの本体およびセルのヘッドにおける金属部品は、時間とともに腐食してイオンを形成し、メルト中に溶解および／またはけん濁するようになる。鉄イオンが最も一般的である。電解質中の金属イオンのレベルが（電解質の総重量を基準として）約１重量％に達すると、セルの性能が悪化し始める。２重量％では、電解質を通常は破棄し、新たな電解質でセルを再充填する程度にまで性能が損なわれる。
【０００４】
電解質におけるイオン汚染の問題に対処するために、産業界において使用されている方法の一つに、リチウムイオン源（例えば、ＬｉＦから取得できる）の添加がある。リチウムイオンは、鉄イオンをはじめとする他の金属イオンを沈殿させる。
【０００５】
商業的なプロセスにおいて直面する問題の一つに、リチウムイオンの過剰な使用が、電解質セル中における腐食速度を増加させることがある。別の問題としては、汚染された電解質の処分があげられる。汚染された電解質は、廃棄物処理施設において処理／加工しなければならない。
【０００６】
電解質セルにおける汚染を制御し得る方法を有することが望ましいだろう。処分すべき汚染された電解質の量を減少させる方法を有することも、また望ましいだろう。
【発明の概要】
【０００７】
本発明に従って、フッ素ガスの生成において用いられる電解質セルにおいて、汚染された電解質を再生するための方法を提供する。汚染された電解質は、フッ化水素カリウムおよびフッ化水素酸の混合物であり、その中に金属イオンを有する。本方法は、以下の工程：ａ）汚染された電解質をセルから処理タンクに取り出す工程；ｂ）処理タンクにおいて、汚染された電解質にリチウム化合物を添加して、少なくとも一部の、および好ましくは実質的に全ての金属イオンの沈殿を生じさせる工程；ｃ）金属イオンを処理タンクの底に沈殿させる工程；ｄ）処理タンクの底から沈殿させた金属イオンを取り除いて、再生された電解質を形成する工程；および、ｅ）再生された電解質をセルに戻す工程を有する。
【０００８】
本発明に従って、フッ素ガスの生成において用いられる電解質セルから汚染された電解質を再生する時に、汚染クレジットを得るための方法を提供する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
電解質は、主としてフッ化水素カリウムおよび／またはフッ化水素酸の成分で構成される。フッ化水素カリウムは、典型的には約５８〜約６２重量％存在し、より典型的には、約５９〜約６１重量％存在する。フッ化水素酸は、典型的には約３８〜約４２重量％存在し、より典型的には約３９〜約４１重量％存在する。
【００１０】
時間の経過と使用の過程を経て、電解質セルの電解質（メルト）は金属イオンにより汚染されるようになる。金属イオンは、典型的にはセルの本体、セルのヘッド、他の金属部品、および電解質セル内における他の金属接触面の腐食により生ずる。イオンは、セルにおける任意の接触金属から発生し得る。かかるイオンとしては、鉄、ニッケル、およびマグネシウムのイオンが挙げられる。鉄イオンが最も一般的である。これら金属イオンは、メルトに溶解する。
【００１１】
汚染された電解質を再生するために、電解質を電解質セルから別の処理タンクへと取り出す、すなわち回収する。沈殿剤であるリチウム化合物を処理タンクに添加し、金属イオンの沈殿を誘導する。有用なリチウム化合物はフッ化リチウム（ＬｉＦ）である。金属イオン（リチウムイオンと同様に）は処理タンクの底に沈殿させる。
【００１２】
沈殿させた金属イオンは、処理タンクの底から廃棄物の流れに取り除き、処分する。典型的には、この廃棄物の流れは、沈殿させた金属イオンが汚染の除去された電解質のうちの一部分に含まれる、スラリー状混合物の形態を取ることになる。廃棄物の流れは典型的には処理のために廃棄物処理施設に送ることになる。汚染の除去された電解質のうち大部分は、再生された電解質としてセルに戻すことになる。必要に応じて、再生された電解質を、セルに戻す前に一時的に処理タンクから保持タンクへと取り出すことが出来る。場合により、再生された電解質の含量を望ましい基準のレベルにまで回復する必要に応じて、フッ化水素カリウムおよび／またはフッ化水素酸を添加することが出来る。
【００１３】
本発明の方法は、通常なら加工のために廃棄物処理施設にその全量を送らなければならなかったであろう汚染された電解質の量を、有意に減少することが可能である。本発明の方法を用いると、典型的にはたった３０％の電解質が廃棄処理のために失われるだけである。それ故に、材料の節減および廃棄物処理の節減は約７０％となる。
【００１４】
材料の節減および廃棄物処理の節減に加えて、本発明の方法は、電解質の再生後に、電解質セルにおけるリチウムの含量を最小限にするという更なる利点をもたらす。処理タンクにおいて電解質に添加されるほとんどのリチウムイオンは、沈殿させ、汚染の除去された電解質のうち大部分（再生された電解質の残留分）をセルに戻す前に、他の金属イオンとともに取り除く。再生された電解質におけるリチウムイオンの割合は微量である。それ故に、リチウムイオンに対する電極の露出、およびセルにおける接触面の露出が最小化される。リチウムイオンに対する電極および他の金属接触面の最小限の露出は、腐食速度の増加のリスクを最小化する。
【００１５】
本発明の別の側面は、フッ素ガスの生成において用いられる電解質セルから汚染された電解質を再生するための方法を、再生され、廃棄物処理施設に処分されることのない電解質の量または割合により、汚染クレジットを得るための方法として使用することである。
【００１６】
前述の記載は本発明の例示に過ぎないことを理解すべきである。当業者であれば、本発明から逸脱することなく、様々な代替物および修飾形態を考え出すことが出来る。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲に含まれるような、全ての代替物、修飾形態および変更形態を包含すべきものと意図している。
【外国語明細書】
2009263779000001.pdf