氯酸钠（Sodium chlorate）也称氯酸碱、白药钠、氯酸曹达。分子式NaC10₃，相对分子质量106.44。

1．产品性能

通常是白色或微黄色等轴晶体，在介稳定状态呈晶体，或斜方晶体。无臭，味咸而凉。易溶于水，微溶于乙醇。加热至300℃左右开始放出氧气，温度再升高即完全分解。在酸性溶液中有强氧化作用。与磷、硫及有机物混合受撞击时，易发生燃烧和爆炸。易吸潮，潮解后变成溶液。熔点248～261℃。相对密度2.49。折光率1.513。有毒，可经入体皮肤、黏膜吸收，以强血液毒性作用于血红蛋白及正铁血红素。

2．生产方法

电解法是工业制造氯酸钠的主要方法。将食盐加水溶解后，在精制槽中加入碳酸钠、氢氧化钠和氯化钡，除去钙、镁和硫酸根等杂质，调酸并加入红矾钠，送入电解槽进行电解，电解过程中需不断地补加盐酸。所得氯酸钠电解液，加盐酸，保温除去溴酸盐、次氯酸和游离氯，再将过滤澄清的电解液进行蒸发，溶解度小的氯化钠先析出结晶，分离后放出浓液经保温沉降、过滤除去固相杂质，进入结晶器，再经分离、干燥、冷却，即得氯酸钠成品。

3．技术配方

食盐(NaCl>90％)       287

盐酸（31％）          41

4．工艺流程

5．生产工艺

将食盐在化盐槽内用清水（70℃)溶解，将溶解完全的饱和食盐水送入钙镁处理槽，除去原料食盐中所含的钙镁等杂质离子及泥沙等污物，若让这些杂质随盐水进入电解槽，会与电解槽阴极的碱发生作用，生成氢氧化物沉淀，沉淀物增加了电解槽的电阻，使槽电压升高，增加了电能的消耗。另外，Mg²⁺生成的氢氧化物还会使电解液起泡沫，对电解过程不利。在钙镁处理槽中，加入氢氧化钠，除去Mg²⁺，使其生成絮状Mg(OH)₂沉淀。加入碳酸钠除去Ca²⁺，使其生成CaCO₃沉淀。所加氢氧化钠和碳酸钠的用量根据盐水中所含Mg2+和Ca2+的量确定。处理完后，将物料送入钙镁沉降槽，加入助沉剂聚丙烯酸钠，使生成的碳酸钙、氢氧化镁和污泥一起沉淀除去。将沉淀槽中的上层液与沉淀物分离，送到砂滤器进行过滤，沉淀物用水洗涤、压滤，滤渣需进行三废处理，洗液回收至化盐槽，用于溶解食盐制饱和食盐水。由沉淀槽中分离出的上层液送入硫酸根处理槽。

用于电解的盐水溶液中，含有一定量的硫酸盐，若硫酸根离子含量较多时，当电解槽电压达到一定值，特别是当电解过程进行到后期，电解液中的氯化钠浓度降低时，硫酸根会在阳极放电，电化学反应的结果放出氧气和生成硫酸根，如此反复不断，使电能消耗在生产不必要的氧气上。另外，如果电解槽使用石墨作阳极，上述电解反应中生成的氧与石墨中的碳化合生成二氧化碳，加速了电极的腐蚀，缩短了石墨电极的使用寿命。由于石墨电极的损耗，使阴阳两极问的距离增加，也增加了电能的消耗，因此，必须除去盐水中的硫酸根离子（SO₄^2-)。去除硫酸根离子主要采用加入氯化钡溶液到盐水中沉淀出硫酸钡的方法。氯化钡溶液的加入量由盐水中所含硫酸根的量确定。在加入氯化钡溶液之前，先将盐水用盐酸酸化至pH=5～6，以防止盐水中的添加剂铬酸盐与钡离子形成沉淀。将盐水和生成的硫酸钡沉淀送入硫酸钡沉淀槽静置，充分分离，过滤后将滤渣硫酸钡进行三废处理。上层盐水送入除溴设备中进行除溴处理。

由工业食盐制得的盐水，常混有一定数量的溴盐（NaBr)，使溶液中含溴离子(Br^-)，如果不除去溴离子，盐水进行电解时，溴离子与氯离子相似，也能形成NaBr0₃，消耗电能，同时溴酸盐混入氯酸盐中，使产品的吸湿性更强，严重影响产品质量。除溴的具体操作有以下2种方式。

(1)在盐水中加入盐酸调节pH为5呈微酸性，通入氯气或加入次氯酸钠溶液，将溴离子氧化为溴分子。将饱和盐水加热至70℃左右。并通入压缩空气进行搅拌，将盐水中的溴吹出，吹出的溴分子在吸收塔中被碱液吸收成溴酸钠或溴化钠后回收。

(2）用吸附法除去盐水中的溴，采用苯乙烯型碱性阴离子交换树脂或其他对溴选择性强的吸附剂进行吸附操作。先将盐水酸化到pH为4，通入氧气或次氯酸钠将Br^-氧化成Br₂,氧化完全后，将盐水通过硬聚氯乙烯交换柱设备内的碱性阴离子交换树脂，经吸附除去盐水中的溴。若离子交换树脂采用717号树脂，当树脂颜色由浅黄转为黄色，溴的吸附达饱和。一个交换柱内的树脂达饱和后，将盐水转到另一个交换柱内进行吸附。达饱和的交换柱内则通入洗涤水逆流冲洗交换柱内的杂物和使酸性变小。然后再通入氢氧化钠溶液，将Br₂转为NaBr，离子交换树脂即得再生，重复使用。除溴完成后的盐水，即可送入电解槽内，通过电解制备氯酸钠。

盐水在进行电解时，有间歇电解和连续电解2种操作方式。

(1)间歇式电解电解槽在未通电之前先充满盐水，然后通电。通电后0.5h内应经常检查电极是否发生火花、发热，以免因为阴阳极短路造成电解槽爆炸。通电后盐水中的次氯酸钠和氯酸钠的浓度不断增加，氯化钠浓度不断降低，因此必须经常添加酸盐水。当氯化钠浓度降低到规定的操作数值后，停止送电，将电解槽内的电解液全部放出，送下一工序蒸发（或冷却）结晶。这样完成了一个周期的操作，对电解槽进行维修后，再充入盐水进行下一周期的操作。

(2)连续式电解 连续电解生产氯酸钠可提高生产效率。具体方式是：在导电线路的连接上，电解槽电流接线大多是串联的。电解槽排列成阶梯形，每槽位差约25cm以上，盐水从最高位的电解槽流入，再从第一槽溢流出进入第二槽至最后从最低一个电解槽流出已是电解完成液。一般由4～7个电解槽串联成组，在同一组内的各个电解槽生产工艺指标不同，氯化钠浓度变化的每一个时期均处于电解最佳状态，使电解效率最高。因在电解过程中，随着氯化钠浓度的降低，氯酸钠浓度的上升，电流效率逐渐降低。在连续电解操作中，可及时把反应生成的氯酸钠移走，并及时补充氯化钠进入电解液中，即在串联的第二槽里补充氯化钠，并在冷却槽里析出小部分氯酸钠结晶，然后电解液才流入第三槽。从第三槽流出的电解液也不马上流入第四槽，而是在冷却槽补充氯化钠达饱和状态，同时冷却析出少量氯酸钠后进入第四槽。这样可以保证串联电解中的任何一个槽内的氯化钠浓度不低于140～150g/L，维持正常的电解效率。

电解操作完成后，通过蒸发浓缩和冷却结晶2种方法从电解液中分离出氯酸钠。

(1)蒸发浓缩法蒸发浓缩结晶是在双效蒸发器内进行，电解完成液先进入第二效蒸发器，将电解完成液蒸发至含NaC10₃ 500g/L左右后进入第一效蒸发器继续蒸发，蒸发至溶液含氯酸钠800g/L以上，氯化钠80～90g/L左右。在90～100℃温度下，溶液先被氯化钠饱和，因此在蒸发过程中氯化钠先形成结晶析出，在蒸发器的盐分离罐中分离出来，回收送到盐水工段配制精盐水，或用来配制酸盐水。自蒸发器内放出的浓氯酸钠溶液送至结晶器中，冷却至30℃析出固体氯酸钠，经离心机甩干，送入干燥器内于100℃以下烘干，包装，并进行防结块处理后即得成品。

(2)冷却结晶法用冷却法结晶析出氯酸钠时，电解的深度应加深，使电解完成液的氯酸钠含量提高至550～600g/L,氯化钠含量为120～140g/L(蒸发结晶法中，电解完成液中氯酸钠的含量为400～450g/L,氯化钠含量为140g/L)。电解液先经自然冷却至室温30℃左右，再用冰水冷至150C，最后经冷冻盐水继续冷却到-5℃以下。此时氯酸钠含量在母液中因结晶析出固体氯酸钠而降低。电解液分离出固体氯酸钾后补加氯化钠，使之浓度达170～180g/L,氯酸钠含量相对为460～500g/L，送回电解槽作为电解原料液循环进行电解。

(3）盐析冷却结晶法将含氯酸钠540g/L,氯化钠100g/L的电解完成液送入除杂槽。澄清除去杂质后转入加热器，在加热器内将电解液加热到50～60℃后进入饱和塔。饱和塔内填充固体氯化钠，高度在600mm以上，电解完成液流过氯化钠层时控制操作温度在35～40℃之间，这时氯化钠溶解于电解液中，当电解液流出饱和塔时，氯化钠浓度增加到150～160g/L送入结晶器。结晶器为强制循环真空结晶器，使用泵循环溶液，促进溶液的均匀混合，以维持有利的结晶条件。利用水喷射泵使结晶器造成真空，结晶器夹套内通冷却盐水，使结晶温度维持在-2～-4℃。析出的氯酸钠经离心机或真空吸滤罐与溶液分离，所得结晶经干燥后包装，并作防结块处理，即制得氯酸钠成品。

氯酸钠易燃，因而干燥时不能使用明火等，只能使用蒸汽，采用干燥橱或气流式干燥器。氯酸钠成品在烘干包装后贮存时有结块现象，应采取以下方式防止结块：①结晶操作时，尽可能生产大颗粒的晶体，对太细的结晶则筛去。②降低成品包装温度，在干燥后不可将未冷至室温的成品装袋，应使温度下降，水分充分逸出后包装，降低成品中水含量。③用一些隋性粉末隔开颗粒表面。防止颗粒之间接触面过大而产生搭桥作用。添加少量（即控制在成品纯度达到要求的产品标准内）固体NaOH粉末，无定形长石、镁粉、轻质碳酸镁等。④降温包装时，在包装袋内另加一小袋干燥剂（CaC1₂,CaO)，以保持袋内产品干燥。⑤添加微量表面活性剂烷基苯磺酸钠、烷基醇磺酸钠、二烃基磺化丁二酸钠等，用量0.01％左右，改变氯酸钠晶体表面的亲水性及其他表面特性。

6．产品标准

7．产品用途

用于农药除草剂的制备。还广泛用于制造二氧化氯、亚氯酸钠及其他高氯酸盐、氯酸盐。也可用于氧化剂、造纸、印染、鞣革、医药及冶金矿石处理等方面。