下降1. 5~2. 5A，优选地，调节起始电流为8A，每电解0. 5小 时，电流从8A - 6A - 4A - 3A - 2A逐级下降；循环2. 5小时后完成电解。然后取出50mL 电解液，用氢氧化钡沉淀-碘量法测定电解液中锰酸钾和高锰酸钾的含量，计算电流效率 和锰酸钾的转化率。其计算式为： M-Ni
[0027] W = ^-X100% N0
[0028] η = -~^1' ^ X100% 5.895x/xt
[0029] 式中：W-一锰酸钾的转化率
[0030] η--电流效率
[0031] N0--电解前电解液中锰酸钾的质量浓度，g/L ;
[0032] N1一一电解后电解液中残留锰酸钾的质量浓度，g/L ;
[0033] V--电解液的体积，L ;
[0034] I--电解时的电流大小，A ;
[0035] t 电解时间，h。
[0036] 参阅图1所示，本发明的一种用于离子膜电解制备高锰酸钾的电解槽，包括平行 设置的阳极电极板1和阴极电极板2，在阳极电极板1和阴极电极板2之间设有复极电极板 3,在复极电极板3与阳极电极板1之间以及复极电极板3与阴极电极板2之间均设有阳离 子交换膜4,阳极电极板1、阴极电极板2、复极电极板3和阳离子交换膜4配合形成若干个 间隔排列的阳极室5和阴极室6 ;在阳极室5和阴极室6内均填充有可供液体穿过的电极 芯7,在各阳极室5和各阴极室6上下两端分别设有出液管8和进液管9。
[0037] 工作时，将阳极室5的出液管8和进液管9分别与阳极电解液储存槽连接，将阴极 室6的出液管8和进液管9分别与阴极电解液储存槽连接，通过泵带动循环连续电解。在 阳极室得到高浓度的高锰酸钾，在阴极室得到高纯度的氢氧化钾。
[0038] 实施例1
[0039] 组装离子膜电解槽，在电解槽内填充石墨碳毡。在上述离子膜电解槽中，阳极室装 入60g/L锰酸钾电解液，槽内电解液温度为75 ± 5°C，5级阶梯电流，溶液循环电解2. 5h后， 锰酸钾转化率为85. 3 %，电流效率为80. 5 %。
[0040] 实施例2
[0041 ] 组装离子膜电解槽，在电解槽内填充石墨碳毡。在上述离子膜电解槽中，阳极室装 入67. 9g/L锰酸钾电解液，槽内电解液温度为75±5°C，5级阶梯电流，溶液循环电解2. 5h 后，锰酸钾转化率为88. 5%，电流效率为87. 2%。
[0042] 实施例3
[0043] 组装离子膜电解槽，在电解槽内填充石墨碳毡。在上述离子膜电解槽中，阳极室装 入73. 9g/L锰酸钾电解液，槽内电解液温度为75±5°C，5级阶梯电流，溶液循环电解2. 5h 后，锰酸钾转化率为86. 7%，电流效率为83. 4%。
[0044] 实施例4
[0045] 组装离子膜电解槽，在电解槽内填充石墨碳毡。在上述离子膜电解槽中，阳极室装 入80g/L锰酸钾电解液，槽内电解液温度为75 ± 5°C，5级阶梯电流，溶液循环电解2. 5h后， 锰酸钾转化率为84. 3 %，电流效率为85. 7 %。
[0046] 以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发 明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技 术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且 未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
【主权项】
1. 一种离子膜电解制备高锰酸钾的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：（1)组装 离子膜电解槽，在电解槽内填充导电材料；（2)加热溶液，分别把装有电解液和质量浓度为 8%~15%的KOH溶液的储液槽置于恒温水浴锅中，加热到75±5°C ; (3)连接溶液进出电 解槽循环流动管路，使电解液从储液槽流至阳极室，阳极室溶液经过泵送至储液槽；同时使 KOH溶液从储液槽流至阴极室，阴极室溶液经过泵送至储液槽；电解液和KOH溶液循环流 动，流量控制在〇. 1~〇. 3L/min ; (4)连接导线，使电极板与高频开关电镀电源相连，开启电 源，调节起始电流为6-10A，每电解0. 5小时，电流下降1. 5~2. 5A ;循环2. 5小时后完成电 解。
2. 根据权利要求1所述的一种离子膜电解制备高锰酸钾的方法，其特征在于，步骤（1) 具体为：在已焊上电极板的多个单元电解槽的连接面分别贴上生料带以密封电解槽；把阳 离子交换膜放置在单元槽的接合面上，同时把导电材料填充在槽内；然后用夹具把多个单 元电解槽固紧，使其与离子膜紧密连接，组合成复极式离子膜电解槽；组装完进行检漏，如 果漏液，进一步固紧螺栓或拆下重新组装。
3. 根据权利要求1或2所述的一种离子膜电解制备高锰酸钾的方法，其特征在于，步骤 (1)中，所述导电材料为石墨碳毡。
4. 根据权利要求1或2所述的一种离子膜电解制备高锰酸钾的方法，其特征在于，步骤 (1)中，电解槽阴极板和阳极板材料均为镍板或镀镍铁板。
5. 根据权利要求1所述的一种离子膜电解制备高锰酸钾的方法，其特征在于，步骤（2) 中，电解液为软锰矿与氢氧化钾进行氧化反应得到的产物，其中锰酸钾含量为60~80g/L。
6. -种用于离子膜电解制备高锰酸钾的电解槽，包括平行设置的阳极电极板（1)和阴 极电极板（2)，其特征在于，在阳极电极板⑴和阴极电极板⑵之间设有复极电极板（3)， 在复极电极板（3)与阳极电极板（1)之间以及复极电极板（3)与阴极电极板（2)之间均 设有阳离子交换膜（4)，阳极电极板（1)、阴极电极板（2)、复极电极板（3)和阳离子交换膜 (4)配合形成若干个间隔排列的阳极室（5)和阴极室（6);在阳极室（5)和阴极室（6)内均 填充有可供液体穿过的电极芯（7)，在各阳极室（5)和各阴极室（6)上下两端分别设有出液 管⑶和进液管（9)。
【专利摘要】本发明公开了一种离子膜电解制备高锰酸钾的方法及应用于该方法的专用电解槽；属于高锰酸钾制备工艺技术领域；其技术要点包括下述步骤：(1)组装离子膜电解槽，在电解槽内填充导电材料；(2)加热溶液；(3)连接溶液进出电解槽循环流动管路；电解液和KOH溶液循环流动，流量控制在0.1～0.3L/min；(4)连接导线，开启电源，调节起始电流为6-10A，每电解0.5小时，电流下降1.5～2.5A；循环2.5小时后完成电解；本发明旨在提供一种可大幅提升电流效率的离子膜电解制备高锰酸钾的方法及应用于该方法的专用电解槽；用于高锰酸钾的制备。
【IPC分类】C25B1-00, C25B9-00, C25B9-08, C01G45-12
【公开号】CN104862730
【申请号】CN201510325557
【发明人】唐春保, 赖俐超, 张丰如, 刘燕, 杨海
【申请人】广东航鑫科技股份公司, 嘉应学院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月12日