DEP0001340DA - Verfahren zur Herstellung von Mangansulfat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von MangansulfatInfo
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Description
Mangansulfat wird im allgemeinen durch Auflösen von Manganerzen, gegebenenfalls nach vorhergehender Reduktion des Braunsteins zu Manganoxydul, in konzentrierter Schwefelsäure hergestellt.
Es ist auch bekannt, Manganerze mit Eisenvitriol zu erhitzen, wobei sich Mangansulfat neben Eisenoxyd bildet.
Will man diese Aufschlussprodukte unmittelbar, ohne das gebildete Mangansulfat auszulaugen, als Mangandünger usw. benutzen, so ist ihr Gehalt an Mangansulfat nur bei Verwendung hochprozentiger Manganerze verhältnismäßig hoch. Bei niedrigprozentigen Manganerzen, insbesondere bei Mangan enthaltenden Eisenerzen sind die angegebenen Verfahren unwirtschaftlich.
Es wurde gefunden, dass sich diese minderwertigen Erze, die neben Mangan überwiegend Eisen und Tonerde enthalten, in hochwertige, Mangansulfat enthaltende Produkte verwandeln lassen, wenn sie mit soviel Schwefelsäure, wie zur Bildung von Mangansulfat erforderlich ist, behandelt werden, wobei ein Überschuss entsprechend der zusätzlichen Bildung von Aluminiumsulfat vorhanden sein kann, und anschließend auf Höchsttemperatur erhitzt werden, bei denen sich das gebildete Mangansulfat noch nicht zersetzt.
Wird ein manganreiches, z.B. auch mit Ton verunreinigtes Eisenerz erfindungsgemäß mit Schwefelsäure versetzt, so bildet sich unter starker Wärmeentwicklung ein Gemisch von Eisen-, Tonerde und wenig Mangansulfat, das zunächst infolge noch unvollständiger Umsetzung noch freie Schwefelsäure enthält. Beim Erhitzen dieses Gemischs, insbesondere auf Temperaturen über etwa 500°, geht die an Eisen und
Aluminium gebundene Schwefelsäure auf das Mangan über unter Bildung von Mangansulfat, während die Oxyde von Eisen und Aluminium zurückbleiben. Dieser Aufschluss von Manganerz zu Mangansulfat ist praktisch vollkommen und, im Vergleich zu den bekannten Verfahren, sehr wirtschaftlich, weil niedriggrädige Erze auf die erfindungsgemäße Weise zu einem verhältnismäßig konzentrierten Mangansulfat verarbeitet werden können, das - ohne ausgelaugt zu werden - unmittelbar als Mangandünger in der Landwirtschaft dienen kann. Aber auch die Weiterverarbeitung zu reinem Mangansulfat durch Auslaugen ist vorteilhaft, weil die wässrige Lösung infolge der Zersetzung des Eisen- und Aluminiumsulfats weitgehend vorgereinigt ist.
Die erfindungsgemäße Umsetzung von Mangan enthaltenden Eisenerzen oder stark verunreinigten Eisen und Tonerde enthaltenden Manganerzen mit einem geringen, nur auf die Bildung von Mangansulfat berechneten Überschuss an Schwefelsäure zu Mangansulfat konnte umso weniger erwartet werden, als die Wirkung des Eisenoxyds und der Tonerde des zwangsläufig gebildeten Eisen- und Tonerdesulfat auf den Prozess unbekannt war. Es war darum überraschend, dass beide zur Umsetzung zu Mangansulfat beitragen und die beim Erhitzen auftretenden, nicht ganz zu vermeidenden Verluste an SO(sub)3 oder
SO(sub)2 wesentlich einschränken.
Ausführungsbeispiel:
Ein niedrigprozentiges Manganeisenerz, das in natürlichem Zustand 20-25% Feuchtigkeit hat und, auf Trockensubstanz bei 100° berechnet, 33,5% Fe(sub)2O(sub)3, 29,6% MnO(sub)2, 15,3% SiO(sub)2, 8,7% AL(sub)2O(sub)3, 1,0% CaO, 1,5% MgO enthält und außerdem einen Glühverlust von 10-11% aufweist, wird zuerst getrocknet, dann gemahlen und hierauf im Eirich-Mischer mit Schwefelsäure vermischt.
Um sämtliche Metalloxyde in Sulfate überzuführen, sind auf 100 Teile trockenes Erz 121 Teile einer 96%igen Schwefelsäure nötig. Stattdessen wurde angewandt:
a) 70 Teile Schwefelsäure von 96%,
b) 55 Teile Schwefelsäure von 96%,
c) 40 Teile Schwefelsäure von 96%.
Diese Mischungen a, b, c wurden auf 450°, auf 600°, auf 700° und auf 800-850° erhitzt. Es wurden dabei folgende Gehalte an gesamt- und
wasserlöslichem MnO und folgender Aufschlussgrad erzielt:
Aus diesen Zahlen ist ersichtlich, dass sich das mit Schwefelsäure zuerst gebildete Eisen- und Aluminiumsulfat schon bei 600°mit Mangan zu Mangansulfat umsetzt. Mit einem Minimum an Schwefelsäure kommt man aber erst bei Anwendung einer Temperatur zwischen 700-850° aus. Erst bei Steigerung der Temperatur auf annähernd 850° werden Produkte mit einem maximalen Gehalt an Mangansulfat erzielt.
Claims (1)
- Verfahren zur Herstellung von Mangansulfat durch Umsetzung von mit anderen Metalloxyden, insbesondere Eisen- und Aluminiumoxyd stark verunreinigten Manganerzen mit Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit soviel Schwefelsäure wie zur Bildung von Mangansulfat erforderlich ist, wobei gegebenenfalls ein der zusätzlichen Bildung von Aluminiumsulfat entsprechender Überschuss vorhanden sein kann, vermischt und auf Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur von Mangansulfat erhitzt werden.
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