CN1323744A - 一种生产高视密度碳酸锰的方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产高视密度碳酸锰的方法及其设备,使用锰盐和碳酸盐溶液在环形反应器(如图1所示)中连续反应结晶,得到高视密度碳酸锰。该方法生产工艺简单,可靠实用,所产碳酸锰振实视密度达到2.2g/cm3以上。
Description
本发明涉及一种生产碳酸锰的方法及其设备，尤其是复分解反应生产高视密度碳酸锰的方法及其设备。
碳酸锰是一种重要的化工产品，国内现有的生产方法都是采用锰盐溶液和碳酸盐溶液，在普通带搅拌的反应釜内反应，产品碳酸锰视密度低，振实视密度只有1.5g/cm3左右，而且反应为间歇反应，操作费用大，产品质量不稳定，不能满足许多应用领域的要求，如不能用于制备高质量的化学二氧化锰。国外则采用氨基甲酸铵法生产高视密度碳酸锰，即用天然锰矿，加氨和二氧化碳浸出并水解为碳酸锰，该法生产的碳酸锰虽视密度大，但氨浸过程物料控制严格，反应条件较苛刻，要求密闭加压，设备材质要求高，成本相应较高。
本发明的目的是消除以上工艺中存在的缺陷，提供一种带搅拌和加热夹套的环形反应器生产高视密度碳酸锰的方法，以保证连续加料，操作简单和产品质量稳定。
本发明生产高视密度MnCO3的方法是将锰盐溶液和碳酸盐溶液，同时加入如图1所示带搅拌和加热夹套的环形反应器内，所使用的锰盐溶液可以是由硫酸浸取菱锰矿(碳酸锰矿)或焙烧还原后的软锰矿(氧化锰矿)，净化除杂后的硫酸锰溶液，也可以是硝酸锰或氯化锰的水溶液。使用的碳酸盐溶液可以是碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液。锰盐溶液与碳酸盐溶液反应的mol配比为1∶1～1.1。
由配料槽分别将浓度为75～225g/的锰盐溶液和浓度为40～120g/l的碳酸盐溶液按5～1000l/min和10～2000l/min速度分别同时加入带搅拌的环形反应器的中心区，生成碳酸锰结晶，反应温度控制在20～80℃，反应结晶时间10～30小时。为了保持反应的连续进行和液位恒定，反应母液由环形部分上升至上部溢流管溢流到母液槽，反应后的料浆由反应器下部出口管流出经离心机分离，洗涤，干燥得到碳酸锰，其振实视密度在2.2g/cm3以上。
实现本发明工艺方法的设备，是在一个普通带加热夹套和搅拌的反应器B内，固定一个金属圆筒A，圆筒A的位置略高于反应器B，在反应器B上开两个溢流口C和D，下部开出料口E，如图1所示，搅拌反应器B内固定一个金属圆筒A，形成环形区域，使反应物料在中心区反应，所得产物由下部出料口E排出，母液由环形区下部向溢流口移动，最后由上部溢流管排出。
本发明能形成环形区域，便于物料在反应中心区反应，母液由环形区下部向溢流口移动，以保证反应的连续加料和反应器内液位的恒定，使产品的视密度提高。
以下结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
由硫酸浸取菱锰矿，经除铁和重金属净化后制得硫酸锰液，配成151g/l的硫酸锰溶液和79g/l的碳酸氢铵溶液分别泵送到计量槽，通过计量将硫酸锰溶液和碳酸氢铵溶液分别同时以8.7l/min和17.4l/min的速度加到带有搅拌和加热装置的环形反应器的中心部分，控制温度为40℃，连续沉淀反应20小时，母液由反应器的底部经环形区间上升至上部溢流口溢流到母液槽，反应进行20小时后，反应料液中MnCO3浓度达600g/l，料液由反应器下部出口经离心机分离，将碳酸锰用热水洗涤，在85℃干燥，所得碳酸锰含Mn45.6％，其振实视密度为2.29g/cm3。
Claims (3)
1、一种生产高视密度碳酸锰的方法，其特征在于连续将锰盐溶液和碳酸盐溶液加入环形反应器中进行反应，锰盐和碳酸盐的反应mol配比为1～1.1，锰盐和碳酸盐溶液的浓度分别为75～225g/l和40～120g/l，控制加料速度分别为5～1000l/min和10～2000l/min，反应温度控制在20～80℃，反应结晶时间10～30小时，反应产物经反应器下部出口出料，产品视密度≥2.2g/cm3，母液经环形反应器下部向环形区移动，最后经溢流口连续排出。
2、按权利要求1所述的制备高视密度碳酸锰的工艺方法，其特征在于：锰盐溶液可以是由硫酸浸取菱锰矿或焙烧还原后的软锰矿，经除去杂质后的硫酸锰溶液，也可以是氯化锰和硝酸锰的水溶液；碳酸盐溶液可以是碳酸氢铵，碳酸铵，碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液。
3、一种用于实现权利要求1和2所述方法的设备，是在一个带有加热装置和搅拌的敞口反应器内固定一个金属圆筒，金属圆筒上部超出反应器口，其圆筒内部分为反应中心区，圆筒与反应器壁的环形部分为母液上升区，反应器中部和上部开两个溢流口，下部开一个出料口，反应物料连续由敞开的金属圆筒口加入，反应产物经反应器下部出口流出，反应母液连续经环形部分上升通过溢流管后溢流排出。
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| CN 00113422 CN1323744A (zh) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | 一种生产高视密度碳酸锰的方法及其设备 |
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| CN (1) | CN1323744A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106745280A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 中信大锰矿业有限责任公司 | 高密度四氧化三锰前驱体高纯碳酸锰的生产系统 |
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2000
- 2000-05-11 CN CN 00113422 patent/CN1323744A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106745280A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 中信大锰矿业有限责任公司 | 高密度四氧化三锰前驱体高纯碳酸锰的生产系统 |
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