铬盐行业一直被列为重污染行业之首,重铬酸钠作为铬化合物的基础产品,其传统的生产技术(硫酸法、碳化法)存在含铬副产品处理难,铬利用率低,生产环境恶劣等缺点,严重制约铬盐工业的发展。研究和开发重铬酸钠清洁生产工艺对铬盐行业发展至关重要。　　 本论文利用离子膜电解技术,针对工业铬酸钠溶液电解制备重铬酸钠的工艺开展研究,主要内容和结果如下:　　 针对工业铬酸钠碱性液,设计两段电合成工艺流程。考察了阴极液初始浓度、电流密度、反应温度以及反应进度对转化率、阴极电流效率和直流耗电量的影响。结果表明,阴极液初始浓度对转化率和阴极电流效率有显著影响,降低阴极液初始浓度可提高转化率和阴极电流效率;直流耗电量对电流密度敏感,降低电流密度可减小直流耗电量;反应温度对阴极电流效率和直流耗电量影响较大,升高反应温度可提高阴极电流效率,降低直流耗电量;反应进度对转化率有显著影响,增加反应进度可提高转化率。试验中得出的工艺优化条件为:阴极液初始浓度9.04%,电流密度2.4kA/m2,反应温度75℃,反应进度1.06。　　 测定了电解各阶段阳极溶液和阴极溶液、阳极液干基以及阳极杂质沉淀的组成,据此推测了两段电解法制备重铬酸钠工艺的原理。　　 第一段电解主要去除阳极液中的杂质离子。阳极初始液中的氢氧根离子和氯离子在阳极上失去电子,分别被氧化成氧气和氯气自溶液中逸出;杂质离子铝、硅等发生化学反应,沉淀析出;部分钠、钾离子以水合离子形式迁移至阴极室;硫在阳极液中随阳极质量的减少而被浓缩。　　 第二段电解完成铬酸根向重铬酸根的转变。溶剂水离解出的氢氧根离子持续在阳极上失去电子生成氧气和氢离子;铬酸根与氢离子发生化学反应转变成重铬酸根;钠、钾、硫的变化规律与第一段电解一致。　　 选取了具有工业化意义的阳极材料。以工作电压和阴极电流效率为考察指标,比较了铅金属阳极、镀铂阳极和铱复合氧化物阳极对两个指标的影响。结果表明,铱复合氧化物阳极具有最低的工作电压和较高的阴极电流效率,适合于电合成重铬酸钠工艺。　　 阳极损害研究表明,铬酸根、重铬酸根和新生氧的强氧化性可氧化基体材料,导致基体与涂层之间出现一层氧化物中间层,造成涂层的剥落,电极损害。　　 以工作电压和阴极电流效率为考察指标,通过梯次遴选从中得到了具有工业化意义的两种离子膜材料:高电流效率的N982和低工作电压的N2030离子膜。　　 通过监测工艺参数,对比工作前后离子膜表面形貌,推测离子膜失效的原因可能有两点:阳极体系的强氧化性造成离子膜骨架纤维的腐蚀,降低离子膜的机械强度;阳极原料液中的杂质离子在电解过程中析出的沉淀容易堵塞离子膜的孔道,造成膜电阻增大,电流效率降低,导致直流耗电量增加,离子膜失效。　　 电合成重铬酸钠技术具有工艺污染极小,钠、铬原子利用率近100%,副产品经济价值高,工艺自动化程度高,易于规模化等优点,具有很好的发展前景。本论文工作为电合成重铬酸钠工业化应用提供了详实的实验数据,有助于推进该技术工业化应用进程。