DE2030956A1 - Process for obtaining highly pure manganese compounds from liquids containing manganese (II) salts - Google Patents
Process for obtaining highly pure manganese compounds from liquids containing manganese (II) saltsInfo
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Description
Kodak Limited of Kodak House, Kingsway, London, W.C.2.Kodak Limited of Kodak House, Kingsway, London, W.C. 2.
Verfahren zur Gewinnung hochreiner Manganverbindungen aus Mangan(II)salze enthaltenden FlüssigkeitenProcess for the extraction of high-purity manganese compounds Liquids containing manganese (II) salts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung mindestens einer hochreinen Manganverbindung aus einer mindestens ein Mangan(II)salz enthaltenden Flüssigkeit.The invention relates to a method for obtaining at least a high-purity manganese compound from at least one Manganese (II) salt-containing liquid.
Es ist bekannt, daß bei technischen Oxydationsverfahren als Nebenprodukte Mangan(II)salze enthaltende Flüssigkeiten entstehen. Ein solches Verfahren ist das Verfahren zur Herstellung von p-Benzochinon durch Oxydation von Anilin als Vorstufe zur Herstellung von Hydrochinon unter Verwendung von Mangan einer verhältnismäßig hohen Oxydationsstufe als Oxydationsmittel. Die bei diesem und anderen derartigen Verfahren entstehenden manganhaltigen Flüssigkeiten enthalten verschiedene Verunreinigungen, die möglichst entfernt werden sollen, so daß eine oder mehrere Manganverbindungen in hochreinem Zustand gewonnen werden, können. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Verunreinigungen mit den bisher bekannten Verfahren nur schwer entfernt werden können, da die dabei gebildeten Niederschläge gelartige Massen sind, die schlecht filtriert und gewaschen werden können·It is known that in industrial oxidation processes as Liquids containing manganese (II) salts are formed. One such process is the process for producing p-benzoquinone by oxidizing aniline as a precursor for the production of hydroquinone using manganese of a relatively high oxidation level as an oxidizing agent. The manganese-containing liquids resulting from this and other such processes contain several Impurities that should be removed as far as possible so that one or more manganese compounds are in a highly pure state can be won. However, it has been shown that the Impurities can only be removed with difficulty with the methods known up to now, since the precipitates formed in the process are gel-like masses that are poorly filtered and washed can be
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Aufgabe der Erfindung .war es daher, ein Verfahren anzugeben^ bei dem die vorstehend geschilderten Nachteile nicht auftreten und das die Gewinnung hochreiner Manganverbindungen aus Mangan·= , salze enthaltenden Flüssigkeiten ermöglicht.The object of the invention was therefore to provide a method in which the disadvantages described above do not occur and in which the production of high-purity manganese compounds from manganese =, Liquids containing salts made possible.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man die die Mangansalze enthaltende Flüssigkeit bei einem bestimmten pH-Wert einer wässrigen, Ammoniumionen enthaltenden Lösung zugibt, wobei ein Niederschlag entsteht, der sich schnell absetzt.It has now been found, surprisingly, that this object can be achieved by using the manganese salt containing Liquid at a certain pH value of an aqueous solution containing ammonium ions is added, with a precipitate arises that settles quickly.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung mindestens einer hochreinen Mangenverbindung aus einer mit. mindestens ein Mangan(II)salz enthaltenden Flüssigkeit, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die das Mangansalz enthaltende Flüssigkeit einer wässrigen Lösung von Ammoniak oder eines substituierten Ammoniumhydroxyds mit ehern'pH-Wert von mindestens 10 zusetzt, bis deren pH-Wert auf einen I'/ert zwischen 9,0 und 9,5 gefallen ist und das dabei ausfallende Manganhydroxyd abtrennt. The invention relates to a method for obtaining at least a highly pure manganese compound from a with. at least one manganese (II) salt-containing liquid, which thereby is characterized in that the liquid containing the manganese salt of an aqueous solution of ammonia or one substituted ammonium hydroxide with a pH value of at least 10 is added until its pH value falls to an I '/ ert between 9.0 and 9.5 has fallen and the manganese hydroxide which precipitates is separated off.
Es war nun außerordentlich überraschend, daß es mit Hilfe dieses bequemen und einfachen Verfahrens möglich ist, das Mangan von den Verunreinigungen abzutrennen, die in Lösung bleiben. Überraschenderweise liegt der dabei gebildete Niederschlag im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren nicht, in Form einer gelartigen Masse vor, sondern er setzt sich schnell ab, so daß die obenstehende Flüssigkeit leicht abdekantiert oder der Niederschlag leicht abfiltriert und weiterverarbeitet werden kann. It was now extraordinarily surprising that with the help of this convenient and simple method is possible to separate the manganese from the impurities that remain in solution. Surprisingly is the precipitate formed in contrast to the previously known method is not in the form of a gel-like mass before, but it settles out quickly, so that the above liquid can easily be decanted or the precipitate can be easily filtered off and processed further.
Wenn die Mangansalze enthaltende Flüssigkeit feste Verunreinigungen, wie z. B. Teere, enthält, so wjoerden diese ab filtriert oder anderweitig entfernt, bevor die Flüssigkeit der Ammoniak Enthaltenden Lösung zugesetzt wird.If the liquid containing manganese salts contains solid impurities, such as B. Tars contains, so these wjoerden filtered off or otherwise removed before the liquid is added to the ammonia-containing solution.
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Die weitere Behandlung des bei der. Verfahren der Erfindung ausgefallenen Niederschlages hängt davon ab, welche Manganverbindung erwünscht ist. Wenn der Niederschlag gewaschen und getrocknet wird, entsteht ein hochreines Trimangantetroxyd (Mn-O.), das zur Herstellung von Ferriten verwendet werden kann. Wenn der Niederschlag in Essigsäure gelöst wird, entsteht ein hochreines Mangan(II)acetat, das als Polymerisationskatalysator verwendet werden kann. Es ist auch möglich, das ausgefallene Mangannydroxyd mit einer verdünnten Ammoniumhydroxyd/Ammoniumchlorid-Lösung zu waschen, um die Änderung seiner physikalischen Eigenschaften, die durch längeres Waschen mit Wasser hervorgerufen werden kann, und damit eine Verunreinigung durch in dem Leitungswasser vorhandene Erdalkalimetall· ionen zu verhindern und um die Menge an vorhandenen Verunreinigungen weiter zu verringern. · The further treatment of the. Method of the invention precipitate depends on which manganese compound is desirable. When the precipitate washed and is dried, a high-purity trimanganese tetroxide is formed (Mn-O.), Which can be used to make ferrites. When the precipitate is dissolved in acetic acid, it forms a highly pure manganese (II) acetate that can be used as a polymerization catalyst. It is also possible that precipitated manganese hydroxide with a dilute ammonium hydroxide / ammonium chloride solution wash to the change in its physical properties caused by prolonged washing can be caused by water, and thus contamination by alkaline earth metal present in the tap water to prevent ions and to further reduce the amount of impurities present. ·
Das ausgefällte Manganhydroxyd kann auch bei erhöhten Tempeaturen und Drucken unter Durchleiten von komprimierter Luft oder von komprimiertem Sauerstoff in destilliertem Wasser gerührt werden. Dieses Verfahren ist für das Arbeiten in großtechnischem Maßstab besser geeignet als das oben beschriebene Waschen mit einer verdünnten Ammoniumhydroxyd/Ammoniumchlorid-Lösung.The precipitated manganese hydroxide can also at elevated temperatures and printing while passing compressed air or compressed oxygen in distilled water will. This procedure is for working on a large scale Scale more suitable than the above-described washing with a dilute ammonium hydroxide / ammonium chloride solution.
Die Ausfallung des Manganhydroxyds erfolgt in dem Verfahren der Erfindung vorzugsweise bei konstanter Temperatur, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 25 und 35, speziell bei 300C, so daß der Reaktionsablauf leichter gesteuert werden kann und besser reproduzierbare Verfahrensbedingungen erzielt werden. Die Ausfällung wird vorzugsweise unter Ausschluß von Luft durchgeführt, um die Oxydation des Manganhydroxyds insbesondere dann zu verhindern, wenn das Produkt in eine Mangen(II)verbindung, beispielsweise Mangan(II)acetat, überführt werden soll.The manganese hydroxide is precipitated in the process of the invention preferably at a constant temperature, preferably at a temperature between 25 and 35, especially at 30 ° C., so that the course of the reaction can be more easily controlled and more reproducible process conditions can be achieved. The precipitation is preferably carried out in the absence of air in order to prevent the oxidation of the manganese hydroxide, in particular when the product is to be converted into a manganese (II) compound, for example manganese (II) acetate.
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Bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird die manganhaltige Flüssigkeit, bevor sie der ammoniakalischen Lösung zugesetzt wird, vorzugsweise verdünnt. Wenn die manganhaltige Flüssigkeit Mangansulfat enthält, wird die Konzentration an Mangansulfat vorzugsweise auf einen Wert von etwa 5 Gew.-V eingestellt.In carrying out the method of the invention, the manganese-containing liquid before it is added to the ammoniacal solution, preferably diluted. If the liquid containing manganese contains manganese sulfate, the concentration will be of manganese sulfate, preferably to a value of about 5 Gew.-V set.
Die in dem Verfahren der Erfindung verwendete ammoniakalische Lösung sollte, wie oben angegeben, einen pH-Wert Von idndestens 10 aufweisen, wofür eine 3,5 Gew.-% Ammoniumhydroxyd enthaltende Lösung ausreicht. Anstelle von Ammoniumhydroxyd können auch substituierte AnmoniuirJiydroxyde mit pKa-Werten von mehr als 9, z. B. wässrige Lösungen von Mono-, Di- oder Trialkyl (oder -aryl)-aminen oder von stickstoffhaltigen heterocyclischen Basen, z. B. Triethylamin, verwendet werden.The ammoniacal solution used in the method of the invention should, as indicated above, a pH having from idndestens 10, for which a 3.5 wt -.% Ammonium hydroxide solution containing sufficient. Instead of ammonium hydroxide, substituted ammonium hydroxides with pKa values of more than 9, e.g. B. aqueous solutions of mono-, di- or trialkyl (or -aryl) amines or nitrogen-containing heterocyclic bases, e.g. B. triethylamine can be used.
Das Mangansalz wird der ammoniakalischen Lösung vorzugsweise unter Rühren so lange zugesetzt, bis der pll-Vvert der ammoniakalischen Lösung auf einen VJert zwischen 9,2 und 9,3 abgesunken ist. In gewissen Fällen, wenn beispielsweise die Reinheit des Endproduktes noch weiter gesteigert werden soll, ist es besonders bevorzugt, den pH-Wert auf einen 'Vert von nur 9,5 absinken zu lassen.The manganese salt is preferred to the ammoniacal solution added with stirring until the pll-Vvert of the ammoniacal Solution dropped to a value between 9.2 and 9.3 is. In certain cases, for example when the purity of the If the end product is to be increased even further, it is particularly preferred to lower the pH to a value of only 9.5 allow.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung minor eiLäutern. Beispiel 1 . - ■ .The following examples are intended to clarify the invention in a minor way. Example 1 . - ■.
Es wurde eine Mangansulfat enthaltende Flüssigkeit der folgenden Zusammensetzung verwendet:A liquid containing manganese sulfate became the following Composition used:
MnSO4 200-250 g/lMnSO 4 200-250 g / l
(NH4)2SO4 44- 50 g/l(NH 4 ) 2 SO 4 44-50 g / l
pH-Wert bei 200C 6,5-6,7pH at 20 0 C 6.5-6.7
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Diese Flüssigkeit wurde etwa 4-mal mit Wasser verdünnt, bis die Lösung etwa 5,0%ig an Mangan (Ii) sulfat xvar. Die Temperatur der Lösung wurde auf einen Wert zwischen 25 und 350C eingestelltThis liquid was diluted with water about 4 times until the solution was about 5.0% manganese (II) sulfate xvar. The temperature of the solution was set to a value between 25 and 35 ° C
und die Lösung wurde mit aner Geschwindigkeit von etwa 100 ml pro Minute zu 4 1 einer 3,5 Gew. / Vo 1.-4 Ammoniak aus dien Lösung zugesetzt bis der pH-Wert auf einen Viert zwischen 9,2 und 9,3 abgesunken war. Die Temperatur der ammoniakalischen Lösung wurde in"dem gleichen Tenperatarbereich, d. h. zwischen 25 und 350C, gehalten und sie wurde ohne Einleitung von Luft gerührt.and the solution was added from the solution at a rate of about 100 ml per minute to 4 liters of 3.5 w / v 1.-4 ammonia from the solution until the pH dropped to a fourth between 9.2 and 9.3 was. The temperature of the ammoniacal solution was, that is kept in "the same Tenperatarbereich between 25 and 35 0 C, and stirred without introduction of air.
Nachdem der gewünschte ρH-Wert erreicht worden war; wurde weitere 15 Minuten lang gerührt und man ließ das ausgefallene Manganhydroxyd etwa 30 Minuten lang absitzen. Die obenstehende Flüssigkeit wurde abdekantiert und der Niederschlag wurde bei einer Temperatur zwischen 25 und 350C mit 5 1 einer 0,07 Gei\r./Vol..% Ammoniak und 0,2 Gew.-/Vol.% Ammoniumchlorid enthaltenden Lösung gewaschen, wobei wiederum darauf geachtet wurde, daß keine Luft eintreten konnte. Das Waschen wurde.wiederholt oder fortgesetzt, bis die Waschwasser sulfatfrei waren. (Wenn zum Auffüllen der Wachflüssigkeit Sulfat enthaltendes Leitungswasser verwendet wird, sollte das letzte Waschen mit destilliertem Wasser durchgeführt werden).After the desired ρH value has been reached; was stirred for a further 15 minutes and the precipitated manganese hydroxide was allowed to settle for about 30 minutes. The supernatant liquid was decanted and the precipitate was washed at a temperature between 25 and 35 0 C with 5 1 of a 0.07 Gei \ r./Vol ..% of ammonia and 0.2 wt .- / vol.% Ammonium chloride solution containing again taking care that no air could enter. Washing was repeated or continued until the wash waters were sulfate-free. (If tap water containing sulphate is used to replenish the wax liquid, the final wash should be done with distilled water).
Der gebildete Niederschlag wurde schließlich von der letzten Waschflüssigkeit abfiltriert und bei 1100C getrocknet. Man erhielt auf diese Weise Trimangantetroxyd in Form eines frei fließenden bismarckbraunen Pulvers, das zur Herstellung von Ferriten geeignet war.The precipitate formed was finally filtered from the final washing liquid and dried at 110 0 C. In this way, trimanganese tetroxide was obtained in the form of a free-flowing bismarck-brown powder which was suitable for the production of ferrites.
Nach diesem Verfahren wurden etwa 851 des in der ursprünglichen Flüssigkeit vorhandenen Mangans gewonnen. Das dabei erhaltene Produkt hatte die folgende analytische Zusammensetzung:After this procedure, about 851 of the in the original Liquid obtained manganese. The product obtained had the following analytical composition:
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Mangan als Mn 68,5-70,0%Manganese as Mn 68.5-70.0%
Wasserstoff als H-O 2,5 - 2,7%Hydrogen as H-O 2.5 - 2.7%
Schwefel als Sulfat 0,3 - 0,5$Sulfur as sulfate $ 0.3-0.5
Mangandioxyd 36,0 - 38,0%Manganese dioxide 36.0 - 38.0%
Ammoniak <0,1 % Ammonia <0.1 %
andere Metalle Spurenother metals traces
Es sei darauf hingeitfiesen, daß nach diesem Verfahren ein 0,3 bis 0,5% Sulfat enthaltendes Produkt erhalten wurde, obwohl dieses so lange gewaschen wurde, bis die Waschwasser frei von Sulfationen waren. Ein weniger als 0,2% Sulfat enthaltendes Produkt wurde nach dem folgenden abgeänderten Verfahren erhalten. It should be noted that after this procedure a 0.3 to 0.5% sulfate-containing product was obtained, though this was washed until the wash water was free of sulfate ions. One containing less than 0.2% sulfate Product was obtained by the following modified procedure.
Das ausgefallene Manganhydroxyd wurde zweimal nur mit der Ammoniak/Ammoniumchlorid-Lösung gewaschen, dann abfiltriert, in einer geringen Menge Wasser gewaschen und bei 1100C getrocknet unter Bildung eines frei fließenden bismarckbraunen Pulvers, das etwa 1,2% Sulfat enthielt. Nach dem Trocknen wurde das Pulver mit der Ammoniak/Ammoniumchlorid-Lösung weitere dreimal ge- , waschen. Das Produkt wurde mit einer geringen Menge Wasser gewaschen und bei 1100C getrocknet unter Bildung von Trimangantetroxyd, das nur 0,21 Sulfat enthielt. Es wird angenommen» daß bei den Zwischentrocknungsstufen in dem Niederschlag eingeschlossenes restliches Sulfat freigesetzt wird, das dann in den nachfolgenden Waschstufen entfernt werden kann. Ansonsten war die Zusammensetzung des Produktes unverändert.The precipitated manganese hydroxide was washed twice with only the ammonia / ammonium chloride solution, then filtered off, washed in a small amount of water and dried at 110 ° C. to form a free-flowing bismarck-brown powder which contained about 1.2% sulfate. After drying, the powder was washed three more times with the ammonia / ammonium chloride solution. The product was washed with a small amount of water and dried at 110 0 C to form Trimangantetroxyd containing only 0.21 sulfate. It is believed that residual sulfate trapped in the precipitate is released during the intermediate drying stages, which can then be removed in the subsequent washing stages. Otherwise the composition of the product was unchanged.
In einigen Fällen ist es erwünscht, die in dem Produkt vorhandenen Mengen an anderen Metallen und Silicium noch weiter zu verringern. So darf beispielsweise Manganhydroxyd, das in Trimangantetroxyd überführt und zur Herstellung von Ferriten verwendet xvird, nur sehr geringe Mengen an Kobalt und Siliciumdioxyd enthalten. Es wurde nun gefunden, daß das Kobalt in einerIn some cases it is desirable to have those present in the product To reduce amounts of other metals and silicon even further. For example, manganese hydroxide, which is contained in trimanganese tetroxide transferred and used for the production of ferrites, only very small amounts of cobalt and silicon dioxide contain. It has now been found that the cobalt in a
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Vorbehandlungsstufe entfernt werden kann, indem man die manganaaltige Flüssigkeit mit Sulfidionen, beispielsweise mit einem Metallsulfid, z. B. Natriumsulfid, behandelt, wobei der pH-V/ert der Flüssigkeit so eingestellt v/erden muß, daß sie sauer ist, Kobalt wird als Sulfid ausgefällt und es wird angenommen, daß auch etwas Nickel und Molybdän ni't ausgefällt wird.Pre-treatment stage can be removed by removing the manganese-containing Liquid with sulfide ions, for example with a Metal sulfide, e.g. B. sodium sulfide, treated, the pH V / ert the liquid must be adjusted so that it is acidic, Cobalt is precipitated as sulphide and it is believed that some nickel and molybdenum are not precipitated either.
Die Menge an vorhandenem Siliciumdioxyd kann in einer-.zweiten Vorbehandiunfsstufe oder in einer einzigen Vorbehandlungsstufe herabgesetzt \-erden, indem man Fluoridionen, beispielsweise aus Natriumfluorid od.er Natriumlaydrogendifluorid dem FiItrat aus der Kob al ten tfernungs stufe oder der unbehandelteri Flüssigkeit zusetzt. Dadurch wird bextfirkt, daß das Siliciurcdioxyd, möglicherweise als Siliciupfluorid, in Lösung bleibt.The amount of existing silicon dioxide can be decreased in one-.zweiten Vorbehandiunfsstufe or in a single pretreatment stage \ -er the by fluoride ions, for example od.er of sodium fluoride Natriumlaydrogendifluorid added to the FiItrat from the Kob al th tfernungs stage or unbehandelteri liquid. This has the effect that the silicon dioxide, possibly as silicon fluoride, remains in solution.
In dem folgenden Beispiel 2 sind die Vorbehandlungsstufen zur Verringerung des Kobalt- und Siliciumdioxydgehaltes sowie ein weiteres Ve rf aiiren zur Le rs teilung von Trimangantetroxyd aus Manganhydroxyd erläutert.In the following example 2 the pre-treatment stages are for Reduction in cobalt and silicon dioxide content as well as a further procedure for the distribution of tri-manganese tetroxide Manganese hydroxide explained.
Beispiel 2 ■ Example 2 ■
2,052 kg Natriur.isulfidheptahydrat wurden zu 110,5 1 (24,3 gallons) einer Mangansulfat in der gleichen Konzentration enthaltenden Flüssigkeit ir.it dem gleichen pll-i\'ert wie in Beispiel 1 zugegeben und die Mischung wurde 15 bis 45 Hinuten lang gerührt. Es wurden 5,64 1 einer 10 Vol./Vol-Iigen wässrigen Essigsäurelösung züge-· geben, die Mischung wurde mindestens 45 Minuten lang gerührt, mindestens 2 Stunden lang absitzen gelassen und anschließend wurde das unlösliche KobaMsulfid zusammen mit etwas Nickel- und Molybdänsulfid ab filtriert. ■2.052 kg of sodium sulfide heptahydrate became 110.5 1 (24.3 gallons) a liquid containing manganese sulphate in the same concentration was added in the same amount as in Example 1 and the mixture was stirred for 15 to 45 minutes. There were 5.64 1 of a 10 vol / vol aqueous acetic acid solution give, the mixture was stirred for at least 45 minutes, allowed to settle for at least 2 hours and then the insoluble KobaMsulfid together with some nickel and molybdenum sulfide filtered off. ■
Das Filtrat aus dieser Vorbehandlungsstufe zur Entfernung des Kobalts wurde mit einer heißen wässrigen Lösung von 180 g Natriumhydrogendifluorid in 7,2 1 behandelt, dann 30 Minuten lang bei-The filtrate from this pretreatment step to remove the Cobalt was treated with a hot aqueous solution of 180 g of sodium hydrogen difluoride treated in 7.2 1, then for 30 minutes both
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seite gestellt. Diese zweite Vorbeliandlungsstufe bewirkte, daß das Siliciumdioxyd in Lösung gehalten wurde.side put. This second pre-treatment stage had the effect that the silica was kept in solution.
Die wie oben beschrieben behandelte Lösung wurde mit 503j 2 1 (110,7 gallons) Leitungswasser verdünnt, auf 300C erwärmt und unter Rühren innerhalb eines Zeitraumes von 1 Stande zu einer wässrigen Ammoniaklösung (40,9 1 £9 gallons) einer mit 368,2 1 (81 gallons) Leitungswasser verdünnten 0,88%igen Ammoniaklösung mit einem pH-Wert von mehr als 10 und einer Temperatur von 3O0C) zugesetzt. Nach der Zugabe der gesamten Flüssigkeit und nach dem Absinken des pH-Wertes auf 9,5 wurde das Reaktions gemisch weitere 15 Minuten lang gerührt, 30 Minuten lang absitzen gelassen und dann filtriert. Der aus Manganhydroxyd bestehende Filterkuchen xtfurde mit 245,5 1 (54 gallons) destilliertem Wasser gewaschen. The treated as described above solution was diluted with 2 1 503j (110.7 gallons) tap water, heated to 30 0 C and (40.9 gallons 1 £ 9) of a 368 under stirring over a period of 1 prior to an aqueous ammonia solution , 2 1 (81 gallons) tap water diluted 0.88% ammonia solution having a pH value of a temperature of 3O 0 C) was added over 10 and. After all of the liquid had been added and the pH had dropped to 9.5, the reaction mixture was stirred for a further 15 minutes, allowed to settle for 30 minutes and then filtered. The filter cake consisting of manganese hydroxide was washed with 245.5 liters (54 gallons) of distilled water.
Der feuchte Filterkuchen wurde in einen mit 454,6 1 (100 gallons) gefüllten Druckkessel gebracht und die Mischung wurde 2 Stunden
lang bei 110 bis 14O0C stark gerührt, wobei während, dieser Zeit
komprimierte Luft in die Suspension eingeleitet wurde, um innerhalb des Kessels einen Druck vi
70 psi) aufbrecht zu erhalten.The moist filter cake was placed in a pressure vessel filled with 454.6 l (100 gallons) and the mixture was stirred vigorously for 2 hours at 110 to 14O 0 C, during which time compressed air was introduced into the suspension in order to within the Boiler a pressure vi
70 psi) to get open.
7 halb des Kessels einen Druck von 2,11 bis 4S92 kg/cm (30 bis . 7 half of the boiler a pressure of 2.11 to 4 S 92 kg / cm (30 to.
Die dabei erhaltene Aufschlämmung wurde gekühlt und dann unter Druck filtriert und das gewonnene Produkt wurde auf dem Filter mit 227,3 1 (50 gallons) destilliertem V.'asser gewaschen. Das dabei erhaltene Trimangantetroxyd wurde dann bei SO0C über Nacht getrocknet und es wies die folgende Zusammensetzung aufsThe resulting slurry was cooled and then filtered under pressure, and the recovered product was washed on the filter with 227.3 liters (50 gallons) of distilled water. The Trimangantetroxyd thus obtained was then dried at SO 0 C overnight and it had the following composition on
Mangan (als MnO) 89,7%Manganese (as MnO) 89.7%
Sulfat (als SO3) 0,43$Sulphate (as SO 3 ) $ 0.43
Siliciumdioxyd 0,06%Silicon dioxide 0.06%
Magnesium (als MgO) 156 ppm Calcium (als Ca0) 31 ppmMagnesium (as MgO) 156 ppm Calcium (as Ca0) 31 ppm
Kobalt (als CoO) 34 ppmCobalt (as CoO) 34 ppm
Eisen (als FeO) 346 ppm Nickel (als NiO) 6 2 ppmIron (as FeO) 346 ppm Nickel (as NiO) 6 2 ppm
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Chrom (als Cr2O3) < 25 ppmChromium (as Cr 2 O 3 ) <25 ppm
Kupfer (als CuO) 68 ppmCopper (as CuO) 68 ppm
Zink (als ZnO) 83 ppmZinc (as ZnO) 83 ppm
Wasser (H2O) 2% ·Water (H 2 O) 2%
Das vorstehend beschriebene Verfahren wurde wiederholt, WObei diesmal jedoch zum Was-hen des Produktes auf dem Filter anstelle von destilliertem Wasser eine 0,03 Vol/Vol£ige Lösung von Essigsäure in destilliertem Wasser verwendet wurde. Das führte zu der nachfolgend angegebenen Verringerung der Mengen an Erdalkalimetallen und Sulfat:The procedure described above was repeated, WO bei this time instead of washing the product on the filter of distilled water, a 0.03 volume / volume solution of acetic acid used in distilled water. This resulted in the following reduction in the amounts of alkaline earth metals and sulfate:
ppm MgO ppm CaO % SO*ppm MgO ppm CaO % SO *
Vor dem Waschen 1640 430 1,5-2,.5Before washing 1640 430 1.5-2, .5
Nach dem Waschen 53 78 0,45After washing 53 78 0.45
Auch das Waschen mit einer 0,5 vol/vol-Hgen Lösung von Ammoniak indes tiHieitern Wasser lieferte einen geringeren Sulfatgehalt als bei Verwendung von destilliertem Wasser allein. Das nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren erhaltene Trimangantetroxyd, bei dem jedoch das zum Waschen verwendete destillierte Wasser durch eine 0,5 vol/vol-%ige wässrige Ammoniaklösung ersetzt worden war, enthielt 0,2$ SO, im Vergleich zu dem normalerweise erhaltenen SO3-Ge1AaIt von 0,431.Washing with a 0.5 vol / vol Hgen solution of ammonia in the presence of the heated water also produced a lower sulphate content than when using distilled water alone. The trimanganese tetroxide obtained by the process described in Example 2, in which, however, the distilled water used for washing had been replaced by a 0.5% by volume aqueous ammonia solution, contained 0.2% SO, compared to that normally obtained SO 3 -Ge 1 AaIt of 0.431.
Sowohl die Gehalte an Erdalkalimetallen als auch an Sulfat können herabgesetzt werden, indem man eine Wachflüssigkeit verwendet, die sowohl Säure als auch Ammoniak enthält. So enthielt beispielsweise das nach Beispiel 2 hergestellte Trimangantetroxyd, bei dem jedoch das Waschen anstatt mit destilliertem Wasser mit einer Lösung von 0,09$ Essigsäure und 0,251 Ammoniak in destilliertem Wasser darchgeführt wurde:Both the content of alkaline earth metals and sulfate can be reduced by using a wax liquid, which contains both acid and ammonia. For example, the trimanganese tetroxide prepared according to Example 2 contained In which, however, the washing instead of with distilled water with a solution of $ 0.09 acetic acid and $ 0.251 ammonia in distilled Water was brought in:
009887/18U009887 / 18U
- ίο -- ίο -
SO3 0,20*SO 3 0.20 *
MgO 800 ppmMgO 800 ppm
CaO 254 "CaO 254 "
Beispiel .3Example .3 ' ■'■
In diesem Beispiel ist die Gewinnung von Manganacetat aus einer Manganverbindungen enthaltenden Lösung erläutert.In this example, the extraction of manganese acetate from a Solution containing manganese compounds explained.
Eine Mangansulfat in der gleichen Konzentration wie in Beispiel 1 enthaltende Flüssigkeit wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Art und Weise zur Ausfällung von Manganhydroxyd behandelt, wobei ir.an diesmal jedoch den pH-Wert nur auf 9,5 absinken ließ. Nach Entfernen der obenstehenden Flüssigkeit wurde der Niederschlag bei einer Temperatur von 25 bis '350C mit 5 1 einer 0,07 gew.~l/vol-%igen Ammoniaklösung gewaschen, wobei darauf geachtet wurde, daß kein Luftzutritt bestand. Das Waschen wurde unter den gleichen Bedingungen zweimal wiederholt. Dann wurde der Niederschlag unter den gleichen Bedingungen mit 5 1 Wasser gewaschen» Der Niederschlag wurde dann mit' 200 ml Eisessig, der mit destillier» tem Wasser auf 650 ml verdünnt worden war, behandelt. Durch Zugabe kleiner Mengen an 100%igem Wasserstoffperoxyd wurde die Auflösung unterstützt.A liquid containing manganese sulphate in the same concentration as in Example 1 was treated in the manner described in Example 1 to precipitate manganese hydroxide, but this time ir.an only allowed the pH to drop to 9.5. After removing the supernatant liquid, the precipitate at a temperature of from 25 to '35 0 C with 5 1 solution of ammonia was 0.07 wt a. ~ L / vol-% washed, taking care that no air ingress consisted. Washing was repeated twice under the same conditions. The precipitate was then washed with 5 liters of water under the same conditions. The precipitate was then treated with 200 ml of glacial acetic acid which had been diluted to 650 ml with distilled water. The dissolution was supported by adding small amounts of 100% hydrogen peroxide.
Die Lösung wurde mit Wasser auf 1000 ml verdünnt und ihr Sulfatgehalt wurde ermittelt. Zu der Lösung wurde an ihrem Siedepunkt Bariumacetat in einem geringen s töchiome irischen Überschuß gegenüber der zur Ausfällung des gesamten Sulfats erforderlichen Menge zugegeben und man ließ das Ganze mindestens 4 Stunden lang, vorzugsweise über Nacht, stehen, um das Bariumsulfat auszufällen» Dieses wurde durch Filtrieren entfernt und das Filtrat wurde eingedampft, bis seine Dichte zwischen 1,29 und 1,30 g/ml lag. Es wurde unter ständigem Rühren auf 2O0C abgekühlt und das aus-The solution was diluted to 1000 ml with water and its sulfate content was determined. Barium acetate was added to the solution at its boiling point in a slight s toichiome excess of the amount required to precipitate all of the sulfate, and the whole was allowed to stand for at least 4 hours, preferably overnight, in order to precipitate the barium sulfate. This was done by filtering removed and the filtrate was evaporated until its density was between 1.29 and 1.30 g / ml. It was cooled to 2O 0 C with constant stirring and the
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gefallene Manganacetattetrahydrat wurde abfiltriert. Dieses wurde zweimal in 100 ml-Dortionen Aceton, das 15 Gew./VoI-V Wasser enthielt, gewaschen. Das Produkt wurde bei 50 bis 600C getrocknet und man erhielt ein frei fließendes kristallines Pulver (Ausbeute etwa 55%) der folgenden ZusammensetzungSfallen manganese acetate tetrahydrate was filtered off. This was washed twice in 100 ml portions of acetone containing 15% by weight / volume of water. The product was dried at 50 to 60 ° C. and a free-flowing crystalline powder (yield about 55%) of the following composition was obtained
Mangan · 22,65;Manganese x 22.65;
Kohlenstoff 19,41Carbon 19.41
Wasserstoff 5,7%Hydrogen 5.7%
Wasser 29,0%Water 29.0%
In dem folgenden Beispiel 4 sind eine Vorbehandlungsstufe zur Verringerung des Siliciumgehaltes und ein weiteres Verfahren zur Herstellungvon Manganacetat erläutert. νIn the following example 4 are a pretreatment stage for Reduction of the silicon content and another process for the production of manganese acetate is illustrated. ν
18,4 1 (4,05 gallons) einer Mangansulfat in der in Beispiel 1 angegebenen Konzentration enthaltenden Flüssigkeit wurden mit einer heißen wässrigen Lösung von 30 g Niriumhydrogendi fluor id in 1200 ml Wasser behandelt und nach 30-minütigem Stehenlassen mit 85,2 1 (18,75 gallons) Leitungswasser verdünnt, auf 3O0C erwärmt und unter Rühren innerhalb eines Zeitraumes von 1 Stunde einer wässrigen Ammoniaklösung von 300C (6,8 1 (1,5 gallons) von 0,88%igem Ammoniak, verdünnt mit 61,4 1 (13,5 gallons) Leitungswasser zugesetzt. Die Mischung wurde weitere 15 Minuten lang gerührt, 30 Minuten lang absitzen gelassen und die obenstehende Flüssigkeit wurde abdekantiert. Der zurückbleibende Feststoff wurde zweimal durch 30-minütiges Rühren mit 90,9 1 (20 gallons) destilliertem Wasser, 30-minütiges Absitzenlassen und Abdekantieren der obenstehenden Flüssigkeit gewaschen. Das dabei erhaltene Mangenhydroxyd wurde mit Hilfe eines Vakuum· filters von der übrigen Flüssigkeit abgetrennt.18.4 1 (4.05 gallons) of a liquid containing manganese sulfate in the concentration specified in Example 1 were treated with a hot aqueous solution of 30 g of Niriumhydrogendi fluoride in 1200 ml of water and, after standing for 30 minutes, with 85.2 1 ( 18.75 gallons) of tap water diluted heated at 3O 0 C and with stirring over a period of 1 hour, an aqueous ammonia solution of 30 0 C (6.8 1 (1.5 gallons) of 0.88% ammonia, diluted with 61.4 liters (13.5 gallons) of tap water was added. The mixture was stirred for an additional 15 minutes, allowed to settle for 30 minutes, and the above liquid was decanted off. The remaining solid was washed twice by stirring for 30 minutes at 90.9 liters ( 20 gallons) of distilled water, allowing the above liquid to settle for 30 minutes and decanting off.
009887/1819 · BA°0R(QINAL 009887/1819 BA ° 0R (QINAL
20303562030356
Der feuchte Filterkuchen wurde in 15 1 einer 30 vol/vol%igen Lösunr von Essigsäure in destilliertem Wasser gelüst. und nan ließ die Lösung über Nacht stehen. Die Lösung wurde au! SO C ernitzt und die berechnete Menge an Bariureacetat (105% derThe moist filter cake was in 15 l of a 30 vol / vol% Dissolve acetic acid in distilled water. and nan let the solution stand overnight. The solution was ow! SO C and the calculated amount of bariureacetate (105% of the
2- "2- "
GO, -Probe) unter Rühren zugesetzt. Dann wurde eine weitere
Stunde lang erhitzt und gerührt, anschließend ließ man die
Mischung über Nacht, stehen. Nach dem sorgfältigen Ab filtrieren des ausgefallenen Bari uras ul fats wurde die Flüssigkeit in einer1.
Sprühtrockner Kit einer Einlaßtemperatur von 280 bis 3000C getrocknet
unter Bildung eines feinen rosa-weißen Feststoffes,
der nur schwach oder r*ar nicht nach Essigsäure roch.GO, sample) was added with stirring. The mixture was then heated and stirred for an additional hour, then left the
Mix overnight, stand. After carefully filtering off the precipitated Bari uras ul fats, the liquid was transferred to a 1 . Spray dryer Kit ar not smelled an inlet temperature of 280 to 300 0 C dried white-pink to form a fine solid which is only weakly or r * by acetic acid.
Das nach diesem. Verfahren erhaltene wasserfreie Mangan (I I)
acetat wies die folgende Zusammensetzung auf:That after this. Process obtained anhydrous manganese (II)
acetate had the following composition:
ΌΌ
!Venn eine Probe des in diesem Beispiel erhaltenen Mangan(II)-acetats in nasser gelöst wurde, hatte die Lösung eine schwach gelbe Färbung im Gegensatz zu der normalerweise rosa Färbung von Manganacetat. Es wurde gefunden, daß diese Färbung beseitigt werden kann, indem man die Lösung mit Aktivkohle behandelt.If a sample of the manganese (II) acetate obtained in this example was dissolved in wet, the solution had a pale yellow color in contrast to the normally pink color of manganese acetate. It has been found that this coloration can be removed by treating the solution with activated charcoal.
Das in diesem Beispiel beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei diesmal jedoch vor der Behandlung mit Bariumacetat 10,0 g (0,504) Aktivkohle (A2/1O/5O) der Forestal Chemicals Ltd) zu 2 1 der Lösung gegeben und unter Rühren 1 Stunde lang auf 7O0C erhitzt wurden. Dann wurde, wie oben beschrieben, das SulfatThe procedure described in this example was repeated, but this time before the treatment with barium acetate 10.0 g (0.504) activated carbon (A2 / 10/50) from Forestal Chemicals Ltd) was added to 2 liters of the solution and stirred for 1 hour 7O 0 C were heated. Then, as described above, the sulfate
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mit üariumacetat ausgefällt und das Filtrat wurde sprühgetrocknet. Das endgetrocknete Manganacetat-Produkt enthielt 15 ppm Sulfationen und lieferte beim Auflösen in Wasser eine blaß rosa Lösung.precipitated with uarium acetate and the filtrate was spray dried. The final dried manganese acetate product contained 15 ppm Sulfate ions and gave a pale when dissolved in water pink solution.
Das wie oben behandelte trockene Manganacetat, das noch einen zu hohen Sulfatgehalt aufwies, konnte erneut durch Auflösen in einer ,XJÖcsdc/gew/vol-ligen Lösung von Essigsäure in desti^llierte-K Wasser, anschließendes Filtrieren und Trocknen behandeltwerden unter Bildung eines Produktes mit einem geringen Sulfatgehalt. Bei dieser weiteren Behandlung wurde der Sulfatgehalt bei einer Probe von 64 auf 34 ppm verringert. The dry manganese acetate treated as above, the one more too high sulfate content, could again by dissolving in a 100% by weight solution of acetic acid in distilled water Water, then filtering and drying to give a product with a low Sulfate content. This further treatment reduced the sulphate content of a sample from 64 to 34 ppm.
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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