DE2460604A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING GAMMA-MNO TIEF 2 PRODUCTS OF HIGH QUALITY - Google Patents

PROCESS FOR MANUFACTURING GAMMA-MNO TIEF 2 PRODUCTS OF HIGH QUALITY

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DE2460604A1
DE2460604A1 DE19742460604 DE2460604A DE2460604A1 DE 2460604 A1 DE2460604 A1 DE 2460604A1 DE 19742460604 DE19742460604 DE 19742460604 DE 2460604 A DE2460604 A DE 2460604A DE 2460604 A1 DE2460604 A1 DE 2460604A1
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Peter Kenneth Everett
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/21Manganese oxides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Dr.-Jηg. E. BERKENFELD -Dip!.-Iηg. H. PERKENFELD, Patentanwälte, KoInDr.-Jηg. E. BERKENFELD -Dip! .- Iηg. H. PERKENFELD, Patent Attorneys, KoIn Anlag· AktenzeichenAttachment file number

zur Eingab· vom Name d. Anm.to input · of the name d. Note

Peter Kenneth Everett, 5 Sutherland Street, Neutral Bay, Hew South Wales 2089, : AustralienPeter Kenneth Everett, 5 Sutherland Street, Neutral Bay, Hew South Wales 2089, : Australia

Verfahren zur Herstellung von V^-MnO9 Produkten hoher QualitätProcess for the production of V ^ -MnO 9 products of high quality

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur direkten elektrischen Umwandlung von Manganerzen geringer Qualität in Mangandioxydprodukt hoher Reinheit, welches, neben anderen Anwendungen zur Anwendung in Trockenzellen i£eal geeignet ist. Die Verfahrensbedingungen werden so gesteuert, daß Verunreinigungen im Erz im wesentlichen aus dem Produkt entfernt werden. Eine Verminderung der Verunreinigungsgehalte über das 100-fache hinaus kann zwischen dem Produkt und dem zugeführten Erz erzielt werdenThe invention relates to a method for direct electrical Conversion of low quality manganese ores into high purity manganese dioxide product, which, among other uses i £ eal is suitable for use in dry cells. The procedural conditions are controlled so that impurities in the ore are substantially removed from the product. A decrease the impurity levels over 100 times can be achieved between the product and the supplied ore

Die überwiegende Anwendung des Mangandioxydproduktes besteht in seinem Gebrauch als Kathodendepolarisator in der herkömmliahen Trockenzellenbatterie nach leclanche. Dieses /^MnOp hoher Qualität ist ideal geeignet für Trockenzellenanwendungen wegen seiner hohen elektrochemischen Aktivität. Fein zerteiltes synthetisches Dioxyd wird auch bei der Ferritherstellung und für Pigmente verwendet. Andere Anwendungsgebiete sind Keramik, Schweißstäbe und die allgemeine chemische Industrie.The predominant application of the manganese dioxide product is in its use as a cathode depolarizer in the conventional Dry cell battery according to leclanche. This / ^ MnOp higher Quality is ideally suited for dry cell applications because of its high electrochemical activity. Finely Parted Synthetic Dioxide is also used in ferrite manufacture and for pigments. Other areas of application are ceramics, Welding rods and the general chemical industry.

Das herkömmliche Verfahren für die Herstellung von f-MnOp zugeführtem Mangandioxyderz besteht aus den folgenden Stufen:The conventional method for the production of f-MnOp The manganese dioxide ore supplied consists of the following stages:

1) Reduzierendes Rösten des natürlichen MnO2 zu MnO bei hoher Temperatur.1) Reduced roasting of the natural MnO 2 to MnO at high temperature.

2) Auflösung dieses MnO in Säure im erschöpften Elektrolyten.2) Dissolution of this MnO in acid in the exhausted electrolyte.

3) Reinigung der angereicherten Laugenflüssigkeiten (a) mit3) cleaning the enriched lye liquids (a) with

E 49/1 * 509827/0872 E 49/1 * 509827/0872

einer Base zur Entfernung von Eisen und (b) mit einem Sulfid zum Entfernen von Schwermetallverunreinigungen.a base to remove iron; and (b) a sulfide to remove heavy metal contaminants.

4) Elektrolyse des gefilterten Elektrolyten zur Erzeugung eines MnOp Produktes hoher Reinheit an der Anode gemäß Gleichung (2) und Wasserstoff an der Kathode:4) Electrolysis of the filtered electrolyte to produce a MnOp product of high purity at the anode according to equation (2) and hydrogen at the cathode:

2H+ + 2e~ y H2 2H + + 2e ~ y H 2

Bemerkenswerte Nachteile des herkömmlichen Verfahrens sind: a) die Notwendigkeit des Vorbehandels (reduzierendes Rösten) des Zufuhrerzes, welches eine energieverbrauchende Stufe mit verschmutzenden 'Nebenwirkungen ist; b) die Entwicklung von Wasserstoff aus den heißen (80 bis 1000C) Elektrolysezellen verursacht bemerkenswerte Wärmeverluste wegen der starkgesteigerten Verdampfung von Wasser und kann auch einen Säurenebel erzeugen, welcher zu unliebsamer Arbeitsumgebung und GebäudekorrosionNotable disadvantages of the conventional process are: a) the need for pretreatment (reducing roasting) of the feed ore which is an energy consuming stage with polluting side effects; b) the development of hydrogen from the hot (80 to 100 0 C) electrolysis cells causes remarkable heat losses due to the greatly increased evaporation of water and can also generate an acid mist, which leads to an unpleasant working environment and building corrosion

2+ führt; c) Erschöpfung des Lösungs-Mn -Gehaltes.2+ leads; c) Exhaustion of the solution Mn content.

Im wesentlichen betrifft das hier beschriebene erfindungsgemäße Verfahren die Elektroraffinierung von Mangandioxyd zur Erzeugung eines synthetischen Produktes hoher Qualität aus natürlichem Erz. Die Hauptgleichungen, welche die Reaktionen an Kathode und Anode beschreiben, sind:The method according to the invention described here essentially relates to the electrorefining of manganese dioxide for production a high quality synthetic product made from natural ore. The main equations describing the reactions at cathode and describe anode are:

Kathode MnO2 + 4H+ + 2e~.—^Mn2+ + 2H2O . (1) Anode JIn2+ + 2H2O-^MnO2 + 4H+ + 2e"" (2)Cathode MnO 2 + 4H + + 2e ~ .- ^ Mn 2+ + 2H 2 O. (1) Anode JIn 2+ + 2H 2 O- ^ MnO 2 + 4H + + 2e "" (2)

Da diese Gleichungen in Verbrauch und Bildung der Gattungen einander ausgleichen, ist nur ein Auffüllen der Mengen anderer Materialien erforderlich. Die ses neue Verfahren überwindet gleichzeitig alle Nachteile des herkömmlichen Verfahrens und besitzt ein bemerkenswert vermindertes Ausmaß an erforderlicher Reinigung wegen der Selektivität der Lauge. Ein weiterer Vorteil dieses neuen Verfahrens ist eine Herabsetzung der ArbeitsspannungSince these equations are related in consumption and formation of the genera only need to replenish the quantities of other materials. This new procedure overcomes at the same time all of the disadvantages of the conventional process and has a remarkably reduced amount of cleaning required because of the selectivity of the lye. Another advantage of this new process is a reduction in the working voltage

2+
in der Zelle durch die hohen Mn Anolytkonzentrationen und das niedrigere Kathodenpotential der Auflösungsreaktion im Ver-
2+
in the cell due to the high Mn anolyte concentrations and the lower cathode potential of the dissolution reaction in the

50 98277 087 250 98277 087 2

gleich mit demjenigen für Hp-Entwicklung, was eine bemerkenswerte Herabsetzung des Energieverbrauchs mit sich "bringt.same with the one for Hp development, what a remarkable one Reduction of energy consumption "brings with it.

Da dieses Verfahren sich auf zwei reversible Gleichungen gründet, ist die Efatur der 'Anodengattung nur bis zu dem Ausmaß bemerkenswert, bei welchem Wechselreaktionen an den Elektroden auftreten können. Daher muß bemerkt werden, daß, obgleich Sulfat-, Chlorid- und Fitratlösungen verwendet werden können, Sulfatlösungen bevorzugt sind, da sie die geringsten Arbeitsschwierigkeiten bieten. Since this procedure is based on two reversible equations, the nature of the anode genus is remarkable only to the extent that at which alternating reactions can occur at the electrodes. Hence it must be noted that although sulphate, chloride and fitrate solutions can be used, sulfate solutions are preferred because they present the least labor difficulties.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer Zelle durchgeführt werden, welche drei wesentliche Elemente enthält.The method according to the invention can be carried out in a cell which contains three essential elements.

1) Eine Kathodenabteilung, welche eine Aufschlämmung an zerteiltem MnO2 enthält, deren Mn-Gehalt selektiv ausgelaugt wird durch eine reduzierende Umgebung, welche der Kathode zuzuschreiben ist;1) a cathode compartment containing a slurry of divided MnO 2 , the Mn content of which is selectively leached by a reducing environment attributable to the cathode;

2) eine Anodenabteilung, bestehend aus einem manganhaltigen Elektrolyten (entweder Sulfat, Chlorid oder Hitrat), aus welchem ein MnOp-Produkt erzeugt wird;2) an anode compartment consisting of a manganese-containing electrolyte (either sulphate, chloride or hitrate) from which a MnOp product is generated;

3) ein ionendurchlässiges Diaphragma, welches für die Aufschlämmung an zerteiltem MnO2 undurchlässig ist und die Anoden- und Kathodenregionen trennt.3) an ion permeable diaphragm which is impermeable to the slurry of divided MnO 2 and separates the anode and cathode regions.

Eine solch typische Zelle ist in Fig. 1 veranschaulicht, wobei diese Fig. gegeben ist, um das Verstehen des Verfahrens zu erleichtern. Sie ist nicht als begrenzender Rahmen der Erfindung zu betrachten.Such a typical cell is illustrated in Figure 1, wherein this figure is given to facilitate understanding of the process. It is not to be regarded as a limiting scope of the invention.

Die Bedingungen in der Anolytabteilung können so gesteuert werden, daß eine Anzahl an MnOo-Produkten gebildet werden. Beispielsweise bei 90 bis 98 0 kann ein "dichter Anodenniederschlag von J)^-MnOp abgeschieden werden, während bei 15 bis 25 C ein zerteiltes Produkt gebildet werden kann. Zu typischen Materialien, welche zum Gebrauch an der Anode geeignet sind, zählen Kohlen-The conditions in the anolyte compartment can be controlled so that a number of MnOo products are formed. For example at 90 to 98 0, a “thick anode deposit can occur” of J) ^ - MnOp are deposited, while at 15 to 25 C a divided Product can be formed. Typical materials that are suitable for use on the anode include carbon

E 49/1 509827/0872 E 49/1 509827/0872

stoff, Blei und Titan, von denen alle häufig in der Industrie gebraucht werden. Die Temperaturbedingungen im Katholyt sind notwendigerweise ähnlich denjenigen, wie sie für die Bildungsstufe an anodischem Produkt ausgewählt werden. Jedoch können merklich unterschiedliche Lösungsbedingungen erzielt werden durch Steuerung des Diaphragmamaterials und der Elektrolysebedingungen. Die korrekte Auswahl des Diaphragmamaterials ist wesentlich für die Steuerung der Anolyt-Katholyt-Aciditäten, damaterial, lead and titanium, all of which are widely used in industry. The temperature conditions in the catholyte are necessarily similar to those as they are for the educational level of anodic product can be selected. However, markedly different solution conditions can be achieved by controlling the diaphragm material and the electrolysis conditions. The correct selection of the diaphragm material is essential for the control of the anolyte-catholyte acidities, there

2+2+

die Anodenreaktion säureerzeugend und Mn i Ion verbrauchend ist,the anode reaction is acid producing and Mn i ion is consumed,

während die Kathodenreaktion säureverbrauchend und Mn + Ion erzeugend ist.while the cathode reaction consumes acid and produces Mn + ion is.

Die Bedingungen, unter welchen das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet, sind:The conditions under which the process according to the invention works are:

i) Anodenabteilung Eine Temperatur von etwa 150C bis zum Siedepunkt der lösung (etwa 1200C), mit einem bevorzugten Temperaturbereich von 80 bis 1000C für die Erzeugung eines anhaftenden Anodenniederschlages von Y-^-MnO2* und von 15 bis 250C für ein zerteiltes Produkt; ein lösungsmangangehalt von etwa 20 g/l Mn bis etwa 200 g/l Mn mit einem bevorzugten Wert von 80 bis 130 g/l, da dies eine hohe Abscheidungsausbeutei) Anode compartment A temperature of about 15 0 C to the boiling point of the solution (about 120 0 C), with a preferred temperature range of 80 to 100 0 C for the generation of an adherent anode precipitate of Y - ^ -MnO 2 * and from 15 to 25 0 C for a divided product; a solution deficiency content of about 20 g / l Mn to about 200 g / l Mn with a preferred value of 80 to 130 g / l, since this results in a high separation yield

J^ 95$ sicherstellt; eine Arbeitslösungsacidität von big zu etwa 5 n, mit einer bevorzugten Acidität von etwa 2 n; und eine Anodenstromdichte von etwa 30 bis eiwa250 A/m für einen anhaftenden Hochtemperaturniederschlag und von eiwalOOO bis 4000 A/m für einen zerteilten Niederschlag. Wenn auch vom Standpunkt der Kapitalinvestierung hohe Stromdichten erwünscht sind, so sind doch die Produkteigenschaften, Stromausbeuten und Zellarbeitsbedingungen bei mittleren Stromdichten überlegen, sodaß der bevorzugte Stromdichtebereich 30 bis 120 A/m2 für Titananoden und 80 bis 140 A/m2 für Kohleanoden beträgt, um einen herkömmlichen anhaftenden niederschlag zu erhalten. Wie dem Fachmann bekannt ist, erleichtern die hohen bevorzugten Mangangkonzentrationen das Arbeiten bei .'hohen Stromdichten.J ^ $ 95 ensures; a working solution acidity from big to about 5n, with a preferred acidity of about 2n; and an anode current density of about 30 to about 250 A / m for an adherent high temperature precipitate and from about 500 to 4000 A / m for a fragmented precipitate. Although high current densities are desirable from a capital investment standpoint, the product properties, current yields and cell operating conditions are superior at medium current densities, so that the preferred current density range is 30 to 120 A / m 2 for titanium anodes and 80 to 140 A / m 2 for carbon anodes, to get a conventional adherent precipitate. As is known to the person skilled in the art, the high preferred manganese concentrations make it easier to work with high current densities.

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il) Kathoäenäbteilung Die Bedingungen der Kathodenlösung stehen in Beziehung zu denen im Anolyten durch die relativen Raten von elektrolytischer Erzeugung und elektrolytischem Verbrauch und Diffusion durch das Diaphragma hindurch. Die genannten Losungstemperaturen sind für die Anode nämlich 150C bis zum Siedpunkt der lösung; die genannten Gehalte an aufgelöstem Mangan betragen 30 g/1 bis etwa 220 g/l Mn; die genannten Lösungssäuregrade betragen etwa pH7 bis pHO mit einem bevorzugten Wert von etwa pH4 bis pHO,5. Tatsächlich sind niedrige Katholytaciditäten besonders wichtig zur Vermeidung der Auflösung nichtmanganischer Elemente.il) Cathode Division The conditions of the cathode solution are related to those in the anolyte by the relative rates of electrolytic generation and consumption and diffusion through the diaphragm. The solution temperatures mentioned are namely 15 0 C up to the boiling point of the solution for the anode; the stated contents of dissolved manganese are 30 g / l to about 220 g / l Mn; the stated degrees of acidity are approximately pH7 to pH0, with a preferred value of approximately pH4 to pH0.5. Indeed, low catholyte acidities are particularly important to avoid dissolution of non-manganese elements.

Eine Peststoffbelastung von etwa 20 bis 350 g/l kann angewandt werden, wobei der bevorzugte Bereich etwa 50 bis 200 g/l beträgt. Das zugeführte Erz sollte vorzugsweise fein gemahlen sein, beispielsweise ^95$ weniger als 50/km, um einen hohen Auflösungswirkungsgrad zu erzielen, doch ist das Verfahren auch mit größeren Partikelabmessungen durchführbar. Zusammen mit der Katholytacidität sind die Auswahl des Kathodenmaterials und die Stromdichte besonders wichtig, um das selektive Auslaugen von MnO2 zu steuern und um die Auflösung von Verunreinigungen zu verhindern. Typische Kathodenstromdichten von 5 bis 400 A/m können angewandt werden, wobei Stromdichten von 25 bis 100 A/m bevorzugt sind.A pesticide load of about 20 to 350 g / l can be used, with the preferred range being about 50 to 200 g / l. The ore fed should preferably be finely ground, for example less than 50 / km, in order to achieve a high degree of dissolution efficiency, but the process can also be carried out with larger particle sizes. Along with catholyte acidity, the selection of the cathode material and the current density are particularly important in order to control the selective leaching of MnO 2 and to prevent the dissolution of impurities. Typical cathode current densities of 5 to 400 A / m can be used, with current densities of 25 to 100 A / m being preferred.

Beispielexample

Das folgende Ausführungsbeispiel dient lediglich der Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und- soll über den Rahmen der Erfindung keinerlei Aussage machen.The following exemplary embodiment is provided for illustration purposes only of the method according to the invention and should be beyond the scope make no statement about the invention.

g MnO2 Erz werden in 81 MnSO, Lösung (105 g/1 Mn2+ und 2,9 g/1 H2SO,) in einer Diaphragmazelle bewegt, welche drei Titananoden enthält, jede mit einem untergetauchten Bezirk von cm χ 10 cm und eingeschlossen in Diaphragmataschen aus Polypropylentuch, und vier Graphitkathoden, mit einem eingetauchten Bezirk von je 12 cm χ 10 cm, außerhalb der Diaphragmataschen.g of MnO 2 ore are moved in 81 MnSO, solution (105 g / 1 Mn 2+ and 2.9 g / 1 H 2 SO,) in a diaphragm cell which contains three titanium anodes, each with a submerged area of cm χ 10 cm and enclosed in diaphragm pockets made of polypropylene cloth, and four graphite cathodes, with an immersed area of 12 cm 10 cm each, outside the diaphragm pockets.

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Stromcurrent -- 6 -6 - beträgt 2,1 Volt. Deris 2.1 volts. Of the nachstehenden Tabelletable below gebildet wirdis formed - zugeführtem Erzore supplied 24606042460604 ersichtlich, daß Produktapparent that product Rückstand ElektrolytElectrolyte residue Beginn EndeBeginning end 8 68 6 Es wirdIt will hindurchgeschickt mitsent through with hoher Reinheithigh purity Verunreinigungsspiegels, undContamination level, and p .
60A/m Anodenbezirk und zwar
p.
60A / m anode area namely
und eine große Verminderung desand a great reduction in the 2,9g/l Anolyt. Katholyt2.9 g / l anolyte. Catholyte > 14 14> 14 14
96 Stunden lang bei einer TemperaturFor 96 hours at one temperature kann zwischencan between 45$$ 45 von 900G. Die mittlerefrom 90 0 G. The middle one zwar 100-fach im Falle von Fe,although 100 times in the case of Fe, -- 98,0g/l 9,8g/l98.0g / l 9.8g / l 78 · 7078 · 70 ZellenspannungCell voltage MnOp Produkt wird vonMnOp product is made by 2020th Energieverbrauch beträgtEnergy consumption und Produkt erzielt werden.and product can be achieved. 9,5$ 9,3$$ 9.5 $ 9.3 130 110130 110 1,24 KWI1.24 KWI KatholytaufschlämmungCatholyte slurry jeever Tabelle I: Analytische ErgebnisseTable I: Analytical Results 20$$ 20 Tle.190mg/l 320mg/lTle. 190mg / l 320mg / l 114 100114 100 IAg.IAg. Rückstandes.Residue. Komponente ErzComponent ore 150150 den Titananoden abgestreiftstripped of the titanium anodes Produktproduct .35 000.35 000 . je Mill.. per million 2 42 4 Das anhaftendeThe adherent Aus derFrom the 100100 filtriert man zur Gewinnung desis filtered to obtain the 250250 - -- - und dieand the H2SO4 H 2 SO 4 7070 - 200200 100 400100 400 100100 I istI is 100100 240 600240 600 MnMn 7070 62$$ 62 200200 40 12040 120 FeFe 6060 000 TIe."200 Tie000 TIe. "200 Tie 100100 40 20040 200 440440 Mill. -je MillMill. - per Mill 100100 GuGu 1616 2020th 1 0001,000 ■-«.-. — -■ - «.-. - - PbPb 1010 5050 30 00030,000 ZnZn 55 2020th 25 00025,000 Ή1Ή1 11 2020th 12 00012,000 GoGo 3030th 2 3002,300 GrSize 11 1010 MoMon -- 560560 GaGa 000 200000 200 MgMg 000000 KK 500 200500 200 KaKa 040 20040 20 Anzahlnumber GrammGram 200 675200 675

E 49/1 509827/0872 E 49/1 509827/0872

. " ■-■ ~~- " ~--7"-"~ '" ■ T46Ö6Q4. "■ - ■ ~~ -" ~ --7 "-" ~ '"■ T46Ö6Q4

Aus Tabelle II ist ersichtlich., daß ein Produkt hoher elektrochemischer Aktivität hergestellt werden kann. Das erzeugte Produkt wurde mit einem genormten elektrolytischen Mangandioxyd von Japan verglichen. Die zur Bestimmung der elektrochemischen Aktivität angewandte Methode ist der Kornfeiltest. Eine Mangandioxyd probe (0,5Og) und Acetylen-schwarz (0,20g) werden als Aufschlämmung mit der Elektrolytlösung (Lösung Kornfeil 2) auf einen genormten Feuchtigkeitsgehalt gemischt. Dieses Gemisch wird dann in die Kornfeilzelle gegeben und das nasse Schwarzgemisoh mit dem Kohlekathodenstab komprimiert, indem man mit einem 2kg-Gewicht belastet. Das sich ergebende Kornfeilpellet hält man unter dieser Belastung und entlädt zwischen den Kohle- und Zinkelektroden bei konstanten Stromabzügen. Die restliche Zellenspannung bestimmt man als Punktion der Zeit nach einer Pulsierungsunterbrechungstechnik bis zu einer Endspannung von 1,00 Volt. Die Entladungszeit wird als Maß der elektrochemischen Aktivität des Mangandioxyds genommen.From Table II it can be seen that a product of high electrochemical Activity can be established. The product produced was made with a standardized electrolytic manganese dioxide compared by Japan. The determination of the electrochemical Activity method used is the grain file test. A manganese dioxide sample (0.5Og) and acetylene black (0.20g) are available as Slurry with the electrolyte solution (solution Kornfeil 2) mixed with a standardized moisture content. This mixture is then placed in the grain filing cell and the wet black mixture compressed with the carbon cathode rod by pressing with a 2kg weight loaded. The resulting grain file pellet is held under this load and discharged between the coal and zinc electrodes with constant current draws. The remaining cell voltage is determined as a puncture after a Pulse interruption technique up to a final voltage of 1.00 volts. The discharge time is used as a measure of the electrochemical Activity of manganese dioxide taken.

Tabelle II: Elektrochemische Aktivität des ProduktesTable II: Electrochemical activity of the product

Produkt Zeit bis 1,0 YoIt Zeit bis 1,0 VoltProduct time up to 1.0 YoIt time up to 1.0 volts

bei hohem Strom- bei niedrigem Stromabzug von 60 mA abzug von 12 mAwith high current - with low current draw of 60 mA, a subtraction of 12 mA

Genormtes elektrolytischesStandardized electrolytic 44th 000 see.000 see. 2525th 200 see.200 see. MnO2 (Japan)MnO 2 (Japan) Produkt des BeispielsProduct of the example 44th 300300 2727 000000

Wenn auch die Erfindung ein Verfahren zum Elektroraffinieren von MnOp betrifft, so muß doch bemerkt werden, daß mannigfaltige schematische Arbeitspläne möglich sind, wovon die folgenden Veranschaulichungen lediglich beispielhaft gegeben sind.While the invention relates to a process for the electrorefining of MnOp, it is to be noted that there are many Schematic work plans are possible, of which the following illustrations are only given as examples.

Die folgende Besprechung ist lediglich für veranschaulichende Zwecke auf die Bildung von anhaftendem /jf-MnOg bei hoher Temperatur (80 bis 10O0C) beschränkt worden.The following discussion has been limited to the formation of adherent / jf-MnOg at high temperature (80-10O 0 C) for illustrative purposes only.

Der einfachste schematische, Arbeitsplan (Pig.2) ist das Hinzusetzen gemahlenen Erzes zu einer elektrolytischen Zelle, weΙ49/1 509827/0872The simplest schematic work plan (Pig.2) is to add it ground ore to an electrolytic cell, weΙ49 / 1 509827/0872

ehe einen bereiteten Elektrolyten enthält und das ansatzweise oder halbansatzweise Auflösen des Erzes stattfindet. Wenn die Elektrolyse infolge Erzerschöpfung oder Aufschlämmungsansammlung aufgehört hat, wird der an Mangan arme Rückstand von der lösung abgetrennt und die lösung zur Zelle rückgeführt und das Verfahren wiederholt. Die Anode kann periodisch entfernt und der anhaftende niederschlag zu jeder Zeit während der gesamten ansatzweisen Auflösung abgestreift werden. Modifizierungen des Obigen, einschließlich kontinuierlicher Erzzugabe zu einer nicht fließenden Zelle oder zu einem kontinuierlichen Fließsystem über eine Mehrfachreihe von Zellen, liegen für den Fachmann auf der Hand. before contains a prepared electrolyte and that to some extent or half-batch dissolving of the ore takes place. When electrolysis is due to ore depletion or slurry accumulation has stopped, the manganese-poor residue is separated from the solution and the solution is returned to the cell and the Procedure repeated. The anode can be removed periodically and the adhering precipitate at any time throughout rudimentary dissolution be stripped off. Modifications to the above including continuous ore addition to one non-flowing cell or to a continuous flow system over a multiple series of cells are obvious to those skilled in the art.

Ein Haffinieren der obigen Einzelzelle ist das kontinuierliche Entfernen eines Teils des Katholyten und die Rückführung der lösung nach dem Filtrieren zur Zelle, beispielsweise zum Ano-Iyten (Fig.3). Wenn gewünscht, kann man einige Reinigungsbehandlungsarten, beispielsweise pH-Einstellung durchführen, bevor man den Elektrolyten zur Zelle zurückleitet.One aspect of the above single cell is the continuous one Removal of part of the catholyte and the return of the solution after filtering to the cell, for example to the anolyte (Fig. 3). If desired, one can do some kind of cleaning treatment, such as pH adjustment, before the electrolyte is returned to the cell.

PatentansprücheClaims

E 49/1 50982770872 E 49/1 50982770872

Claims (16)

Dr.-1 ng. E. BERKENFELD ^ Dipl.-ing. H. EERK5NFELD, Patentanwälte, Köln Anlag·' ...... : Aktennidien zur Eingab« vom Name d. Anm. Peter Kenneth Everett, . ;■ 5 Sutherland Street, Neutral Bay, . f .: ' . ' New South Wales 2089, ' Australien PatentansprücheDr.-1 ng. E. BERKENFELD ^ Dipl.-ing. H. EERK5NFELD, patent attorneys, Cologne Annex · '......: file IDs for input «from the name of the. Note Peter Kenneth Everett,. ; ■ 5 Sutherland Street, Neutral Bay,. f.: '. 'New South Wales 2089,' Australia Claims 1. Verfahren zur Herstellung von J^-MnOp Produkten hoher Qualität durch Elektroraffinieren eines Mangandioxyderzes in ei-, ner Diaphragmazelle, gekennzeichnet durch die gesteuerte kathodische Reduktion einer Erzaufschlämmung in einem wässrigen Elektrolyten.1. Process for making high quality J ^ -MnOp products by electrorefining a manganese dioxide ore in a diaphragm cell, characterized by the controlled cathodic reduction of an ore slurry in an aqueous one Electrolytes. 2,: Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Elektrolyten verwendet, welcher die Anionengruppe Sulfat aufweist. 2 .: Process according to claim 1, characterized in that an electrolyte is used which has the sulfate anion group. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß man einen Elektrolyten verwendet, welcher die Anionengruppe ChlorId, aufweist.3. The method according to claim 1, characterized in that one uses an electrolyte which has the anion group ChlorId. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Elektrolyten verwendet, welcher die Anionengruppe Nitrat aufweist.4. The method according to claim 1, characterized in that one an electrolyte is used which has the anion group nitrate. 5· Verfahren nach Anspruch 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man e:
hält.
5. The method according to claim 1 "to 4, characterized in that e:
holds.
man eine Zellentemperatur von 150G bis zum Siedepunkt ein-a cell temperature of 15 0 G up to the boiling point
6. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zellentemperatur von 80 "bis 1000C einhält.6. The method according to claim 5> characterized in that a cell temperature of 80 "to 100 0 C is maintained. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that man das Produkt als eine anodische Abscheidung bildet undthe product is formed as an anodic deposit and man eine anodische Stromdichte von etwa 20 bis etwa 250 A/m einhält.an anodic current density of about 20 to about 250 A / m is maintained. E 49/1 509827/0872 E 49/1 509827/0872 8. Verfahren nach Anspruch 7,'dadurch gekennzeichnet, daß man8. The method according to claim 7, 'characterized in that one eine Stromdichte von etwa 30 bis 140 A/m einhält.maintains a current density of about 30 to 140 A / m. 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Produkt als zerteilte Aufschlämmung bildet und9. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the product is formed as a divided slurry and man eine anodische Stromdichte von etwa 1000 bis 4000 A/m bei etwa 15 bis 25 C einhält.an anodic current density of about 1000 to 4000 A / m at about 15 to 25 C is maintained. 10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet,daß man einen Anolyten verwendet, welcher etwa 20 bis 200 g/l Mn und bis zu 5 η Säure enthält.10. The method according to claim 1 to 9 »characterized in that an anolyte is used which contains about 20 to 200 g / l Mn and up to 5 η acid. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Anolyten verwendet, welcher etwa 80 bis 130 g/l Mn und etwa 2 η Säure enthält.11. The method according to claim 10, characterized in that an anolyte is used which contains about 80 to 130 g / l Mn and contains about 2 η acid. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine kathodische Stromdichte von12. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that one has a cathodic current density of 5 bis 400 A/m2 einhält.5 to 400 A / m 2 . 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man13. The method according to claim 12, characterized in that one eine kathodische Stromdichte von 25 bis 100 A/m einhält.maintains a cathodic current density of 25 to 100 A / m. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katholyten anwendet, dessen Erzgehalt etwa 20 bis 350 g/l beträgt.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that a catholyte is used, the ore content of which is about 20 to 350 g / l. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katholyten anwendet, dessen Erzgehalt etwa 50 bis 200 g/l beträgt.15. The method according to claim 14, characterized in that a catholyte is used, the ore content of which is about 50 to 200 g / l. 16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katholyten anwendet, welcher etwa 30 bis 220 g/l an aufgelöstem Mn enthält und einen Säuregehalt von pH7 bis etwa pHO aufweist.16. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that one uses a catholyte which contains about 30 to 220 g / l of dissolved Mn and one Has acidity from pH7 to about pHO. 509827/0872509827/0872 ~ '-" 246Ö6Ö4~ '- "246Ö6Ö4 17» Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Eatholyten anwendet, dessen Säuregehalt so ist, daß der pH-Wert im Bereich von etwa pH4 bis pHO,5 liegt.17 »The method according to claim 16, characterized in that an Eatholyte is used, the acid content of which is such that the pH is in the range from about pH4 to pH0.5. 49/1 509827/087249/1 509827/0872 LeerseiteBlank page
DE19742460604 1973-12-20 1974-12-20 PROCESS FOR MANUFACTURING GAMMA-MNO TIEF 2 PRODUCTS OF HIGH QUALITY Ceased DE2460604A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3437377A1 (en) * 1983-10-14 1985-04-25 Saft, Romainville Electrochemical generator comprising a nonaqueous electrolyte and a positive electrode on the basis of manganese dioxide

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DE3437377A1 (en) * 1983-10-14 1985-04-25 Saft, Romainville Electrochemical generator comprising a nonaqueous electrolyte and a positive electrode on the basis of manganese dioxide

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