CLORATO DE SÓDIO - Esquema de Fabricação

Etapas do processo:

Depuração da salmoura
Os diversos líquidos recuperados na instalação são enriquecidos com sal, depurados, filtrados e enviados à electrólise.

Electrólise
O processo consiste na electrólise directa de uma solução de cloreto de sódio, conduzindo a:

·   Descarga do ião Cl^- no ânodo com formação de Cl₂^-
   Este Cl₂ mantém-se em solução se o pH da salmoura for próximo de 7;
·    Descarga do ião H⁺ no cátodo com formação de H₂ que se liberta

A partir daí o clorato forma-se em duas etapas:

Etapa 1
O cloro em solução na salmoura reage com os iões OH- na proximidade do ânodo, de acordo com a reacção seguinte:

Cl₂ + 2 OH^- ® Cl^- + ClO^- + H₂O

Etapa 2
Por via química, e em particular a temperaturas superiores a 40ºC, o hipoclorito ClO^- transforma-se em clorato, de acordo com a reacção seguinte:

3 ClO^- ® ClO₃^- + 2 Cl^-

A electrólise do NaCl juntamente com estas duas etapas sucessivas requer energia eléctrica.

Reactores químicos e tratamento da salmoura cloratada e clorada
No reactor químico principal dá-se a reacção da segunda etapa da produção de clorato por via química, que é continuada e quase completada no reactor químico de acabamento, a pH conveniente.
Em seguida, faz-se o tratamento da salmoura cloratada e clorada, com o fim de destruir o cloro activo residual e assim evitar corrosão dos equipamentos, em aço inox, dos sectores de fabricação seguintes.

Evaporação
A salmoura cloratada é depois concentrada por evaporação da água a baixa temperatura, em vácuo. Esta fase do processo permite equilibrar o “balanço água” de toda a instalação de fabricação de clorato.
O vapor de água proveniente do evaporador é condensado num condensador de mistura, equipado com separador de gotículas. Em seguida, a salmoura cloratada é arrefecida, com vista a ser cristalizada.

Cristalização, decantação e centrifugação dos cristais
A cristalização faz-se através do arrefecimento da salmoura cloratada até uma temperatura de –10ºC.
Em seguida a papa de cristais é decantada num espessador, onde são separadas as primeiras águas mães.
Esta papa espessada é, então, centrifugada, sendo separadas as restantes águas mães e obtendo-se clorato húmido, com 2 a 3% de água.

Secagem e transporte pneumático do clorato
A secagem do clorato húmido é feita por meio de uma corrente de ar quente, em leito fluidizado. Para evitar perda de clorato, o ar qie sai do secador é lavado num “scrubber” e a solução de clorato resultante do “demisting” é reciclada no processo.
Em seguida, o clorato seco é transportado pneumaticamente, por meio de uma corrente de ar seco, para os silos de clorato a granel, que dispõem de filtros de manga no topo para evitar possível saída de finos de clorato.

Tratamento de hidrogénio produzido na electrólise
O hidrogénio produzido nas células de electrólise é recuperado e utilizado nas instalações de produção de H₂O₂ e HCl ou utilizado como fonte de energia.