本发明涉及一种通过电解碱金属氯酸盐水溶液连续生产碱金属高氯酸盐的方法。 下文中，除了明确或明显的地方，碱金属氯酸盐和该金属的高氯酸盐分别称之为氯酸盐和高氯酸盐。
连续操作的优点例如在法国专利No.1，402，590中提到。该专利以及例如美国专利No.3，518，173、No.3，518，180、No.3，457，301和英国专利No.125，608说明了该已知技术。
上述技术包括采用一系列单独的电解级电解氯酸盐，每个电解级互不相同而是相互依赖的，与所要求的最终的工业结果相比，只保证有一部分电解结果。
因而，事实上至今由电解氯酸盐得到的产品是高氯酸盐水溶液，通过结晶例如冷却或蒸发去水可由其中直接分离出高氯酸盐。
事实上，在例如美国专利No.2，512，973中所述，已知在实行单级的实际条件下，进行氯酸盐单级电解不能得到这种溶液。
另一方面，例如在已提到的美国专利No.3，457，301中，推荐在大量的单级电解中连续地操作。
在通常称之为级联的多级工序中，总电解平衡被单级的电解不平衡破坏，并且不会仅通过停止使用这个衰退的级而重新复原。
现在已经发现一种采用单电解级的连续方法，它没有上述缺点，并且提供了通过结晶直接获得高纯度高氯酸盐固体的高氯酸盐水溶液。
在上文和下文中，使用下列词或词句所表示的含义是：
-电解级是由电解以及为了重新进行、而生成地物质由此离去，形成一整体效果。
-电解液是在电解时，在其中用电使氯酸盐转变为高氯酸盐的液体，并且其中溶有这两种化合物。
-用结晶法可以直接分离出高氯酸盐的高氯酸盐溶液，该溶液通过蒸发水或冷却沉积出一水合、二水合或无水高氯酸盐固体。关于这方面可以参考在Paul Pascal指导下所出版的著作中的资料：无机化学新论文，1966，卷Ⅱ，1分卷，P.353和图37，它给出NaClO4-NaClO4-H2O的三元相图。
本发明包括采用单电解级通过电解氯酸盐水溶液连续生产高氯酸盐的方法，电解液是均匀的并且是有固定的组成，其特征在于，所述的组成是高氯酸盐水溶液的组成，由该溶液可以通过结晶直接分离出高氯酸盐，通过同时向电解级中连续引入氯酸盐和水维持溶液的组成，每种加入量分别等于连续且最终离开上述级的氯酸盐的量和水或结合水的量。
按照本发明的定义，下文所述词的意义是：
-均匀的电解液是它所在的任何一点都是相同的，特别是它的组成、pH和温度，
-固定组成是对时间稳定且恒定不变的组成。
电解液借助电解时释放出气体的搅动而均匀，必要时按装一个外部回路循环装置，比如使用泵。
根据本发明，在氯酸钠电解为高氯酸钠的情况下，为了获得大于90%的法拉第效率，电解液的组成与离开单电解级的高氯酸盐水溶液组成相同，最好每升至少含100g氯酸盐。
电解液中的氯酸盐和高氯酸盐的浓度分别保持在一个对时间恒定的值，这使得可能避免电极界面电压的升高。
最终生产每吨高氯酸盐所消耗的能量比按照已知方法操作时所允许的要低。
在一个已知的设备例如一个由单极电极组成非分隔的电解池中进行电解，其阳极以铂为基质物，例如是一整块铂片或者是在一基质导体上沉积有铂，阴极例如由低碳钢或青铜构成。
所采用的使氯酸盐转变成高氯酸盐的电的条件是：例如在高氯酸钠的情况下，阳极电流密度在大约10～70A/dm2，通常大约为40A/dm2。
电解液的pH可有相当宽的范围，例如大约在6～10。借助例如高氯酸或一种碱金属氢氧化物可达到此pH，在氯酸钠的电解时，可用氢氧化钠。
在实施本发明的方法时，必须考虑水和例如上述的化合物或其它可能的电解质组份如重铬酸钠一起进入单电解级，在氯酸钠电解的情况下，通常以每升电解液大约1g～5g的比例使用重铬酸钠。
需要时，同样的情况也适用于被引入单电解级的水，它来自离开上述级的水溶液的结晶，即从上述溶液、母液和高氯酸盐固体产品的洗涤水蒸发水的冷凝液。
电解液温度一般大约在40℃和90℃之间，不论是在电解液内部或外部，热交换装置都能使该温度维持在选择值。
实现向单电解级同时并连续地添加氯酸盐和水是把含本发明所需要的所有氯酸盐和所有水的氯酸盐水溶液加到该电解级中。
该氯酸盐溶液在其自身升高的温度下如80℃制得，其浓度可以很高，例如每升含900g氯酸钠。
如上所述，氯酸盐和水的相对量，例如可以通过分别添加氯酸盐固体和水来达到。在这种情况下，单电解级中的外部回路循环液流可以作为氯酸盐的载体。
氯酸盐的一部分可以以固态引入，其余部分以水溶液的形式引入，例如在20℃时制备的每升含700g氯酸盐的溶液。
本发明的方法保持了美国专利No.3，475，301所证明了的有关降低铂消耗量的优点。
根据本发明，通过从离开单电解级的高氯酸盐水溶液的结晶，直接分离出所要求的最终产物高氯酸盐，它几乎是纯的固体。在生产高氯酸钠的情况下，工业上特别要求的产物是-水合高氯酸钠而不是无水高氯酸钠或二水合高氯酸钠，其生产也可以根据本发明按照所规定的电解液组成进行。
下面的实例作为指示性的而非有任何限制地说明本发明。
实例1：
在本实例中，通过在一个设备中电解氯酸钠来生产高氯酸钠，该设备主要包括一个含有外部回路循环管线的电解电池、一个进行单级电解的单元以及用于热交换、用于测量和用于控制温度和pH的装置。电解电池未被分隔成间，并装有单极电极，阳极由铂构成，阴极由低碳钢构成，电流通过电极使阳极电流密度等于40A/dm2。电解池中的气体释放和足够重要的回路循环保证上述电解池中电解液的均匀。
在电解池中，电解液最初直接由它的组份组成或者已经由所进行的氯酸钠电解形成，它是一种在少量重铬酸钠存在下的氯酸钠和高氯酸钠的水溶液，由此溶液高氯酸钠可以通过结晶直接被分离出来。
在该情况下，电解液每100g水含26g氯酸钠、180g高氯酸钠和0.3g重铬酸钠。
如此确定后，通过向单电解级中连续引入96cm3/h·dm2阳极面积的80℃的每升含有900g氯酸钠和1.5g重铬酸钠的氯酸钠溶液，以及在电解电池中使65℃的电解液的pH等于6.5所需量的高氯酸，使该电解液的上述组成随时间保持稳定。根据本发明，85cm3/h·dm2阳极面积的具有该电解液组成的水溶液连续地离开单电解极以便通过结晶直接由其中分离出所要求的产品-水合高氯酸钠。
实例2：
本实例是根据实例1的操作方法并在实例1的设备中实施的。特别是在与实例1同样的温度和同样的pH下进行电解。这一次电解液每100g水含36g氯酸钠、220g高氯酸钠和0.3g重铬酸钠。通过向单电解级中连续地引入40g/h·dm2阳极面积的氯酸钠固体（通过循环流）、84cm3/h·dm2阳极面积的20℃的每升含有500g氯酸钠和1.5g重铬酸钠的水溶液和使得电解液pH为6.5的所需量的高氯酸，使其组成随时间保持稳定。76cm3/h·dm2阳极面积的高氯酸盐水溶液离开单电解级，由此通过结晶直接收集无水高氯酸钠。
实例3：
本实例仍然是按照实例1的操作方法并在实例1的设备中实施的，在与实例1相同的温度和pH下进行电解。
其组成为能够将生产的高氯酸钠从其中直接通过结晶分离出来的高氯酸钠水溶液的电解液每100g水含有30g氯酸钠和290g高氯酸钠、还有0.3g重铬酸钠。
通过向单电解极引入45g/h·dm2阳极面积的氯酸钠固体（通过回路循环液流）和74cm3/h·dm2阳极面积的实例2中的氯酸钠水溶液，使该电解液的组成随时间保持稳定，同时66cm2/h·dm2阳极面积的具有与上述电解液同样组成的水溶液离开单电解级，由此溶液通过结晶直接分离出无水的所生产的高氯酸盐。
表示在给定时间内氯酸盐转变为高氯酸盐实际所用的电量与同时所消耗的总电量之比的法拉第效率在上述三个实例的情况下均大于90%。当以55℃而不是65℃的电解温度重复实例1时，甚至在重铬酸钠不存在的情况下，它也大于93%。