NL8700545A - Werkwijze voor de bereiding van kaliummanganaat. - Google Patents

Werkwijze voor de bereiding van kaliummanganaat. Download PDF

Info

Publication number
NL8700545A
NL8700545A NL8700545A NL8700545A NL8700545A NL 8700545 A NL8700545 A NL 8700545A NL 8700545 A NL8700545 A NL 8700545A NL 8700545 A NL8700545 A NL 8700545A NL 8700545 A NL8700545 A NL 8700545A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
reaction vessel
reaction
process according
potassium
manganese
Prior art date
Application number
NL8700545A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Nalon Quimica Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nalon Quimica Sa filed Critical Nalon Quimica Sa
Publication of NL8700545A publication Critical patent/NL8700545A/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G45/00Compounds of manganese
    • C01G45/12Manganates manganites or permanganates
    • C01G45/1207Permanganates ([MnO]4-) or manganates ([MnO4]2-)
    • C01G45/1214Permanganates ([MnO]4-) or manganates ([MnO4]2-) containing alkali metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/26Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/10Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by stirrers or by rotary drums or rotary receptacles or endless belts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G45/00Compounds of manganese
    • C01G45/12Manganates manganites or permanganates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00117Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with two or more reactions in heat exchange with each other, such as an endothermic reaction in heat exchange with an exothermic reaction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/0015Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2219/00155Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164Controlling or regulating processes controlling the flow
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

* 863061/Ar/cd % *
Korte aanduiding: Werkwijze voor de bereiding van kaliummanga- naat.
Kaliumpermanganaat is een produkt met een groot oxyderend vermogen en vindt daardoor talrijke toepassingen in de farmaceutische industrie. Voorts gebruikt men het bij organische synthesemethoden als oxyderend materiaal met een regelbare 5 werkzaamheid en ontdekt men voortdurend nieuwe toepassingen op het betreffende gebied.
Bij de behandeling en het drinkbaar maken van water wordt kaliumpermanganaat algemeen toegepast in de meer ontwikkelde landen en neemt het gebruik ervan in ontwikkelingslanden IQ steeds meer.toe. Van de oxyderende werking van kaliumpermanganaat wordt gebruik gemaakt in zijn hoedanigheid als biocide voor de in water aanwezige microfauna en microflora, in zijn hoedanigheid als middel voor de afbraak van opgelost of gesuspendeerd organisch materiaal (fenolen, organische basen, 15 reukstoffen, enz. ), in zijn hoedanigheid als algicide en fungicide en middel voor het onoplosbaar maken van zware materialen (Fe, Mn). Als residu van de oxyderende werkzaamheid blijft een mangaandioxyde over, dat onoplosbaar is en uitvlokt, met absorberende eigenschappen ten opzichte van de 20 zwaardere ionen en gemakkelijk door filtratie of decantatie afgescheiden kan worden.
Kaliumpermanganaat vindt talrijke toepassingen bij de behandeling en verwijdering van reukstoffen en hinderlijke of schadelijke dampen, die afkomstig zijn uit zeer verschillende 25 types van industriële aktiviteiten. Dit geldt eveneens voor de behandeling van bepaalde lozingen om aan de geldende normen te kunnen voldoen.
Op het gebied van de landbouw wordt het sinds korte tijd toegepast om de algen en paddestoelen in de geulen van de 30 moderne irrigatiesystemen onder controle te houden. De plaatselijke toepassing als fungicide op bomen en planten is eveneens van recente datum en het succes ervan is gebaseerd op de doelmatigheid en het feit, dat als enig residu van de behandeling slechts mangaandioxyde overblijft, dat een inert produkt 35 en in het algemeen voor planten volledig onschadelijk is. Bij het bewaren van fruit in voorraadschuren gebruikt men het 8700543 ' ---—— i t i 'i -2- permanganaat om de atmosfeer te regelen en de ophoping van etheen en andere gassen, die als rijpingskatalysatoren werken, te vermijden.
Op veterinair gebied gebruikt men kaliumpermanganaat als 5 desinfektiemiddel in combinatie met formaldehyde.
Kaliumpermanganaat wordt eveneens toegepast voor het afbijten en reinigen van staalplaten en staaldraden.
Gezien deze talrijke toepassingen van kaliumpermanganaat en de mogelijkheid van nieuwe andere toepassingen in verband IQ met het oxyderende vermogen ervan is het een produkt van groot economisch en commercieel belang, dat opnieuw aktueel is.
De vorming van kaliumpermanganaat is in elk geval een bewerkelijk en ingewikkeld proces met een groot energiever-15 bruik. De onderzoekingen en ontwikkelingen van de permanganaat-producerende ondernemingen zijn in hoofdzaak gericht op de modernisatie van de werkwijzen door toepassing van nieuwe technieken en de verbetering van de basisschema's om de om-zettingskosten te verminderen en gebruik te kunnen maken van 20 makkelijker verkrijgbare en goedkopere uitgangsmaterialen.
De bestaande werkwijzen voor de bereiding van kaliumpermanganaat (zowel degene, die uitgevoerd worden door roosten of calcineren als degene, die in vloeibare fase uitgevoerd worden), zijn aanzienlijk in hun uitvoeringsmogelijkheden be-25 perkt door problemen met betrekking tot corrosie en afbraak van de uitrusting, de lange verblijftijd van de behandelde materialen (geringe omzettingssnelheid), een gebrek aan soepelheid met betrekking tot de toepassing van ertsen met een verschillend gehalte aan Mn02 en uiteenlopende gehalten 3Q en typen van verontreinigingen en meer in het bijzonder vereisen de in vloeibare fase uitgevoerde werkwijzen, dat men werkt met een grote overmaat kaliumhydroxyde (molaire verhouding van Mn02 tot KOH van 1/10 of minder).
In het algemeen omvat de werkwijze voor de omzetting van 35 het mangaan-bevattende erts in kaliumpermanganaat een reeks trappen, zoals: - De voorbereiding van het erts (drogen en malen).
- De vermenging· met kaliumhydroxyde (KOH) in nauwkeurige hoeveelheden. .
40 _ Aantasting en ontsluiting van het erts onder invloed 8700545' -3- van het kaliumhydroxyde onder geschikte concentratie- en temperatuur-omstandigheden.
- De oxydatie van het ontsloten erts in oxyderende atmos- +6 feer tot de waardigheid Mn in de vorm van K^MnO^.
5 -Het oplossen van het verkregen kaliummanganaat (E^MnO^) in water en de afscheiding van de uit het erts afkomstige verontreinigingen.
+6 - De oxydatie van het manganaat (Mn ) in permanganaat +7 (Mn ) door elektrolyse.
IQ -De kristallisatie van het verkregen kaliumpermanganaat en de afscheiding en het drogen van de-.kristallen.
De mangaandioxyde-ertsen (pyrolusiet) bezitten een gevarieerde petrografische struktuur en dientengevolge een ongelijke hardheid en consistentie. Voordat het erts onder-15 worpen wordt aan de fysische omzetting maalt men het erts tot de noodzakelijke fijnheid, die gewoonlijk minder dan 80 micron bedraagt.
Ontsluiting van het pyrolusieterts met kaliumhydroxyde (KOH).
20 Men onderwerpt een suspensie van gemalen pyrolusieterts in geconcentreerd kaliumhydroxyde (KOH) (65 gew%) dat verhit is op temperaturen boven 180°C, aan een reeks omzettingen.
Het mengsel, dat in principe een grauw-zwarte kleur bezit, neemt geleidelijk een kastanjebruine tint aan, naarmate 25 de suspensie zich omzet in een gel en het mengsel een grotere consistentie verkrijgt. Tijdens deze omzetting wordt het erts ontsloten en met kaliumhydroxyde omgezet met een snelheid, die toeneemt met de temperatuur en de concentratie van het kaliumhydroxyde, 3Q Het mangaandioxyde (Mn02) wordt waarschijnlijk in twee opeenvolgende fasen met het kaliumhydroxyde gecombineerd volgens de onderstaande chemische vergelijkingen:
1) Mn02 + KOH -£ MnQ2.KOH
2) Mn02.KOH + KOH ——^ K2Mn03 + H20
De twee reakties zijn endotherm en worden bevorderd door verhoging van de temperatuur.
De twee reakties leiden tot een verdunningsverschijnsel van de kaliumhydroxyde-oplossing, waardoor hun snelheid de 40 neiging bezit om te vertragen. Boven 180°C absorbeert het re- _________i 870 0 54 5 * ? -4- aktiesysteem zuurstof in kontakt met een zuurstof-heva,ttend milieu, en gaat het mangaan selektief over in een onmiddellijk daarboven liggende oxydatiegraad (Mn+^), volgens de reaktie 3) 2K2Mn03 + 2 KOH + 1/2 02 -» 2 K3MnQ4 + H2Q- 5 Naarmate de reaktie voortschrijdt, gaat de kleur van de massa van een donkerbruine kastanjekleur over in een hemelsblauwe kleur van het gevormde hypomanganaat (K3Mn04). Dit produkt is volledig oplosbaar en de consistentie van het erts vermindert geleidelijk. Men neemt aan, dat het erts oor-1Q spronkelijk in een grote overmaat kaliumhydroxyde gedisper-geerd wordt.
De noodzakelijke zuurstof kan afkomstig zijn uit een gasvormig medium (lucht, gas met variërende hoeveelheden zuurstof) , of een geschikt oxydatiemiddel. De aanwezigheid in 15 het kaliummanganaat (K2MnQ4) bevattende milieu dient als doelmatig oxydatiemiddel. De totale reaktie kan, in dit geval als volgt weergegeven worden: 4) Mn02 + K2MnQ4 + 4 KOH -ï 2 K3Mn02 + 2H2Q.
Het stabiele produkt van het reagens Mn02 in het systeem 2Q is K3Mn04 (Mn+5) .
Wanneer men vervolgens zuurstof in het systeem brengt en het beschikbare Mn02 uitgeput is en de temperatuur tenminste boven 180-200°C ligt, wordt het gevormde hypomanganaat (K3Mn04) geleidelijk geoxydeerd tot manganaat (K-MnO.) waarin het mangaan *1*6 “ ’ 25 aanwezig is in de vorm van Mn . De reaktie kan eenvoudig weergegeven worden door: 5) 2 K3Mn04 + H20 + 1/2 02 -—> 2K2Mn04 + 2K0H.
Het gevormde manganaat (K2Mn04) wordt geleidelijk onoplosbaar en men verkrijgt het in de vorm van kristallen met een 30 violette kleur. Deze reaktie is omkeerbaar en het evenwichts-stadium hangt af van de omstandigheden van de temperatuur, de partiele drukken van water en zuurstof, enz.
Wanneer men werkt aan de lucht in aanwezigheid van H20 en 02 kunnen de reakties 1, 2, 3, 4 en 5 naast elkaar ver-35 lopen tot het in het erts aanwezige mangaandioxyde (Mn02) uitgeput is. Onder gunstige omstandigheden kan vrijwel al het mangaan uit het erts omgezet worden in Mn in de vorm van kaliummanganaat (K2Mn04).
870 0 54 5 -5-
Het pyrolusiet-erts bevat behalve mangaandioxyde andere verontreinigingen, die aanwezig zijn in het reaktiemilieu en waarvan enkele met kaliumhydroxyde reageren. Evenzo worden onder de werkomstandigheden aluminiumoxyde en sili-5 ciumdioxyde geheel of gedeeltelijk omgezet in oplosbare alumina ten en silicaten. Bij verscheidene uitvoeringsmethoden hopen deze verontreinigingen zich op, waardoor het noodzakelijk is om hun gehalte in het uitgangsmateriaal te beperken en men derhalve gebruik moet maken van rijkere en dien-1Q tengevolge duurdere ertsen.
De onderhavige uitvinding verschaft een eenvoudige werkwijze, vermindert de omzettingskosten en maakt de toepassing van goedkope en buitengewoon overvloedige en toegankelijke uitgangsmaterialen mogelijk.
15 Het uitgangsmateriaal voor de bereiding van kaliumper- manganaat is het mangaandioxyde (Mn02) erts. De werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk om met een hoge opbrengst gebruik te maken van mangaanertsen met een mangaan-dioxydegehalte (Mn02) tussen 70 en 80%, die men in het 2Q grootste gedeelte van de geëxploiteerde afzettingen aantreft en in grote hoeveelheden toepast in dè staalindustrie. Gezien het feit, dat de snelheid van de ontsluitingsreaktie en de oxydatie van het erts volgens de onderhavige uitvinding bepaald wordt door de kaliumhydroxyde-concentratie, de tempera-25 tuur en de warmteoverdracht, berust het idee, dat aan de gehele werkwijze ten grondslag ligt, op de toepassing van zo klein - mogelijke reaktie-eenheden met het oogmerk om de overdracht en de goed geregelde atmosfeer met betrekking tot de partiele water- en zuurstofdrukken en de temperaturen 3Q zoveel mogelijk te vergemakkelijken.
Het reaktiemengsel is een suspensie van fijngemalen pyrolusieterts (98% kleiner dan 80 micron) in een 50 gew%'s (gewicht/gewicht) kaliumhydroxyde (KOH) oplossing. De molaire verhouding KOH/Mn02 van het mengsel kan variëren van 2 tot 3 35 afhankelijk van het type van het pyrolusiet en de daarin aanwezige verontreinigingen, waarbij de optimale waarde gewoonlijk ongeveer 2,5 bedraagt. Men roert het mengsel om het homogeen te houden. Onder deze omstandigheden kan het mengsel verpompt en door leidingen getransporteerd, gedoseerd en in 40 het algemeen onder omgevingsomstandigheden gehanteerd worden §70 0 545 ------t -6- ter toevoer in een reaktievat voor de uitvoering van de werkwijze.
Het kaliumhydroxyde (KOH) wordt bij voorkeur toegepast in een concentratie van 50 gew% (gewicht/gewicht), aange-5 zien het in deze concentratie in de handel verkrijgbaar en gemakkelijk hanteerbaar is. Men kan echter evengoed gebruikmaken van andere concentraties.
Het mengsel van erts en kaliumhydroxyde wordt onderworpen aan een proces voor het ontsluiten en ontbinden van het IQ erts en de oxydatie van mangaandioxyde tot manganaat (K^nO^) in twee opeenvolgende fasen en twee reaktievaten van verschillende vorm, die in serie verbonden zijn en continu gevoed worden.
Voor een betere toelichting van de onderhavige uitvin-15 ding toont figuur 1 een schema van de combinatie van uitrustingen, waarin de oxydatie van het mangaandioxyde plaatsvindt, en in deze figuur verwijzen de cijfers naar de volgende onderdelen: I - verstuivingsreaktievat 20 2 - reaktievat met schotels 3 - kolom voor de behandeling van lucht 4 - oven voor de verwarming van lucht
5 - PI
6 - TIC
25 7 - PIC
8 - PIC
9 - 02IC
10 - KOH en Mn02 II - condensatie 30 12 - verse moederlogen 13 - warme moederlogen voor het oplossen van K^nO^ 14 - brandstof 15 - opgelost K2MnO^ 16 - stoom 35 17 - condensatie 18 - spoeling van het condensaat 19 - 02
Het eerste reaktievat is gebaseerd op het principe van een droogtoestel met droge verstuiving met de noodzakelijke 40 aanpassing, aan de specifieke werkwijze, die hierna nader be- 6700545 -7- schreven zal worden.
Figuur 2 toont het verstuivingsreaktievat ter toelichting van de werking ervan. In deze figuur verwijzen de cijfers naar: 5 20 - warme lucht 21 - reaktiemengsel 22 - lucht 23 - vast produkt
In hèt verstuivingsreaktievat wordt het reaktiemengsel IQ continu toegevoerd aan een centrifugaalverstuiver, die voorzien is van sproeileidingen of uitstromingsmondstukken, die vervaardigd zijn van een slijtvast materiaal. Het pyrolusiet-erts is buitengewoon schurend en alleen materialen zoals wolfraamcarbide, aluminiumoxyde of siliciumcarbide zijn op 15 doelmatige wijze bestand tegen de schurende werking van het mengsel. De centrifugaalverstuiver draait met hoge snelheid en verstuift het mengsel in een horizontaal vlak in de kamer van het reaktievat. De grootte van de tijdens de verstuiving gevormde druppels van het mengsel is kritiek voor de werkwijze 2Q en hangt af van de tangentiële snelheid van de centrifugaalverstuiver, de viscositeit van het mengsel, de korrelgrootte van het gesuspendeerde erts, enz. Onder overigens gelijkblijvende omstandigheden kan de grootte van de druppels door regeling van de rotatiesnelheid van de centrifugaalverstui-25 ver onder een bepaalde waarde gehouden worden. Deze grootte is zodanig, dat tijdens het in werking zijn van het reaktievat de druppels niet de wand van het reaktievat tegenover de centrifugaalverstuiver kunnen bereiken.
Voor een centrifugaalverstuiver met een diameter van 3Q 200 mm in een verstuivingskamer met een diameter van 6 meter en een toevoermogelijkheid van 2000 kg reaktiemengsel per 3 üur en 16000 m warm behandelingsgas per uur in het reaktievat, bedraagt de minimale rotatiesnelheid van de rotor ongeveer 1400Q toeren per minuut. Lagere snelheden geven aanlei-35 ding tot buitensporig grote druppels, die door hun inertie door het circulerende behandelingsgas kunnen gaan en in plaats van te reageren de wand van het reaktievat kunnen bereiken, waar ze zich ophopen onder vorming van een afzetting op de wand, die de werking van het reaktievat hindert.
8700545 -8-
Het verstoven mengsel, dat de centrifugaalverstuiver verlaat, ontmoet of stuit op een straal geconditioneerde wervelende lucht met een vrijwel vertikale component en een temperatuur van ongeveer 500°C (+ 100°C). De lucht dient als 5 enig warmte-overdrachtsmiddel voor het reaktievat en als drager van de zuurstof en het water die een rol spelen bij de optredende reakties. De partiele drukken van O2 en I^O in de lucht worden vöör hun toevoer in het reaktievat geregeld. Nadat het reaktiemengsel verstoven is gedraagt elk gevormd IQ druppeltje zich als een onafhankelijke reaktie-eenheid.
Het gevormde druppeltje, dat een grote verhouding van het oppervlak tot het gewicht en een grote At ten opzichte van de gasatmosfeer, die het ontmoet, bezit, ondervindt buitengewoon snel warmte-overdrachts- en gewichtsoverdrachtsverschijn-15 selen.
Als eerste effekt wordt het druppeltje verwarmd en verliest water. Het erin aanwezige kaliumhydroxyde wordt geleidelijk meer geconcentreerd. Nadat de noodzakelijke concentratie en temperatuur voor de behandeling zijn bereikt, valt het 2Q erts uiteen en absorbeert zuurstof uit het gasvormige milieu, waarbij oxydatie van mangaan tot hogere waarden volgens de chemische vergelijkingen (1), (2), (3), (4) en (5) plaatsvindt.
Naarmate het reaktiedruppeltje zich naar de bodem van het reaktievat verplaatst, wordt het vrije kaliumhydroxyde 25 omgezet in mangaanzouten en zet het geheel zich om in een vast deeltjes.Wanneer het deeltje de kegelvormige wand van de bodem van het reaktievat bereikt, moet het kaliumhydroxyde uit het reaktiemilieu verdwenen zijn en glijdt of stroomt de verzameling van de deeltjes in de vorm van poeder over de 3Q wand van de bodem en wordt continu door een klep of schuif in de bodem van het reaktievat afgevoerd, De aanwezigheid van vrij kaliumhydroxyde in de deeltjes werkt als bindmiddel en als plaats voor samenklontering van de deeltjes aan elkaar en aan de wanden van het materiaal, waardoor hun afvoer uit 35 het reaktievat wordt belemmerd.
De gasvormige massa, die door het reaktievat circuleert naarmate deze zich met het reagerende materiaal verplaatst, koelt geleidelijk af, verkrijgt een toenemend gehalte aan waterdamp afkomstig uit het reaktiemilieu en staat de voor de 40 plaatsvindende oxydatiereakties noodzakelijke zuurstof af.
870 0 54 5 -9-
Nadat de gasvormige massa zijn werking heeft uitgeoefend, wordt deze afgevoerd door middel van een afvoerleiding, die vanaf de as van de reaktiekamer tot in de nabijheid van de bodem loopt. De gehele massa verplaatst zich in het reaktie-5 vat volgens lijnen in de vorm van een dalende spiraal onder invloed van het werveleffekt, waaraan de gasvormige massa . bij zijn toevoer in de kamer wordt onderworpen. Dit maakt een doelmatige scheiding van de twee vaste en gasvormige fasen in de onderzijde van het reaktievat mogelijk.
IQ Men vergemakkelijkt het glijden van het van de reaktie afkomstige vaste materiaal over de wanden van het reaktievat met behulp van periodieke schokken van een reeks hamers, die op gelijkmatige afstanden op de wanden van het reaktievat zijn aangebracht. De gehele reaktiekamer is met voordeel 15 geisoleerd om warmteverliezen naar buiten te vermijden. De verblijftijd van de materialen in het reaktievat moet langer zijn dan 20 sec. en ligt gewoonlijk tussen 40 en 50 sec.
De capaciteit en het volume van het reaktievat worden afhankelijk van deze kriteria bepaald. Zo heeft men voor de behan-2Q deling van een erts met 80% MnÜ2 in een hoeveelheid van 500 kg/u. 150QÖ kg/u geconditioneerde lucht van 500°C en een re- 3 aktiekamer met een capaciteit van 180 tot 200 mr:, een diameter van 6 m en een hoogte van het cilindervormige gedeelte van 6 m nodig, 25 De werkingscapaciteit van het reaktievat wordt vastgesteld door de behandelingslucht op een constante toevoersnelheid en temperatuur te houden. De warmtebalans en de materialen worden geregeld door middel van de temperatuur van het gas bij de afvoer van het reaktievat, die werkt als besturings-3Q orgaan van een reaktievat, dat een toevoerschuif voor de toevoer van reaktiemateriaal in het reaktievat in werking stelt.
De toegepaste temperatuur hangt af van de omzettingsgraad, die het uit het reaktievat afgevoerde materiaal moet bezitten. Gewoonlijk ligt deze tussen 2Q0 en 300°C en men werkt bij 35 voorkeur bij omstreeks 270°C.
Naarmate deze temperatuur stijgt, neemt eveneens de snelheid van de plaatsvindende reakties toe, terwijl tevens invloed uitgeoefend wordt op het evenwicht. Het reaktieprodukt is een droocjjfcoedër, dat gemakkelijk loslaat van de kegelvor-40 mige wand van de bodem van het reaktievat en gemakkelijk en 3 870 0 54 5 -10- onder invloed van de zwaartekracht tijdens de vorming afgevoerd kan worden.
Het reaktieprodukt bezit het uiterlijk van een dof of mat poeder, waarvan de kleur varieert tussen azuurblauw 5 en violet. De samenstelling omvat essentieel de reaktiepro-dukten (3) en (5), d.w.z. kaliumhypomanganaat (K^MnO^) en kaliummanganaat (K2Mn02) en een gedeelte (2-5%) in de vorm van niet ontsloten erts overeenkomende met de grovere deeltjes, die niet tijdens het verblijf in het reaktievat zijn 10 aangetast. Daarnaast bevat het reaktieprodukt ganggesteente, dat afhankelijk van zijn gedrag in het reaktiemilieu meer of minder omgezet is.
Bij de reaktie (5) komt kaliumhydroxyde (KOH) vrij.
2 K3Mn04 + H20 + 1/2 02 --......» 2 K2Mn0.4 + 2 KOH, 15 Onder de werkomstandigheden smelt het kaliumhydroxyde en dient als bindmiddel en kleefmiddel voor het reaktiemateriaal, hetgeen een ongewenst resultaat is. De mate, waarin de reaktie voortschrijdt, kan geregeld worden door regeling van de partiele water- en zuurstofdrukken in het gasmilieu in het 20 reaktievat. Hiertoe wordt een deel van het behandelingsgas van het reaktievat na vermenging met lucht en zuurstof en conditionering in een buiten het reaktievat gelegen toren volgens het in figuur 1 weergegeven schema teruggevoerd.
Deze toren omvat twee afdelingen, in de eerste afdeling 25 wordt het uit het reaktievat afkomstige gas onderworpen aan warmtewisseling en geeft het zijn waarneembare en latente caloriën af aan een waterige oplossing van kaliumhydroxyde en kaliumpermanganaat, die als drager toegepast wordt in de latere fasen van de werkwijze voor de bereiding van kaliumperman-20 ganaat, Aldus trekt men profijt of maakt men gebruik van uit het reaktievat afkomstige caloriën onder inschakeling van zijn werking bij de rest van het proces en onder vermindering van de omzettingskosten.
In de tweede afdeling van de toren verkrijgt het gas de 35 vereiste eigenschappen met betrekking tot de partiele waterstof druk, pH2Q, door regeling van de waterverzadigingstempera-tuur,
De partiële zuurstofdruk, pO2, van het teruggevoerde gas wordt verkregen door middel van een gedeeltelijke vervanging 870 0 54*3 . -11- daarvan door lucht of zuurstof, zoals aangegeven Is in het schema van figuur 3.
Het aldus geconditioneerde gas wordt met een geregelde hoeveelheid na verwarming in een oven met een buizenbundel 5 op een geschikte temperatuur (500°C) teruggevoerd naar het reaktievat.
De werkingscapaciteit van het geheel, gemeten in de vorm van kg behandeld pyrolusieterts per uur, wordt geregeld door middel van de toevoersnelheid van het teruggevoerde gas, 10 de temperatuur ervan of de kaliumhydroxydeconcentratie in het reaktiemengsel.
Het geheel levert een grote mogelijkheid tot variatie, zowel met betrekking tot de capaciteit als de regeling en maakt het mogelijk om het erts te ontsluiten en de oxydatie 15 van mangaandioxyde uit te voeren in een buitengewoon korte tijd, tot een hogere waardigheid van het mangaan (Mn+^ en Mn 1, dat men als noodzakelijke tussenprodukten toepast bij de werkwijze voor de bereiding van kaliumpermanganaat (KMnO^). Het idee om deze fase van de werkwijze uit te voeren 2Q onder verkleining van het reaktiematerïaal tot microscopische druppeltjes om de warmte-overdracht en de massa-overdracht zoveel mogelijk te vergemakkelijken, heeft het mogelijk gemaakt om de tot het ontstaan van de onderhavige uitvinding noodzakelijke reaktietijd en verblijftijd van uren of dagen 25 terug te brengen tot seconden. Het poedervormige, geoxydeerde vaste materiaal, dat continu onder invloed van de zwaartekracht het verstuivingsreaktievat verlaat,, stroomt door afsluiters, die de gasfase afzonderen, in een reaktievat met schotels. In dit reaktievat treft men de omstandigheden voor 30 de omzetting van mangaan in kaliummanganaat (I^MnO^).aan.
De voornaamste reaktie verloopt zoals weergegeven in de chemische vergelijking (51.
2 K3Mn04 + H20 + 1/2 °2<-----* 2 K2Mn04 + 2 KOH
Het model van het reaktievat is gebaseerd op een reeks 35 van schotels zoals weergegeven in figuur 3f waarin de verwij-zingscijfers de volgende betekenissen bezitten: 24 - toevoer van H20 + 02 25 - toevoer van produkt 26 - overmaat H20 + Q2 ___ 870 0 54 5 V ** -12- 27 - afvoer van het warmtemedium 28 - afvoer van het produkt.
In principe bestaat het reaktievat uit een reeks horizontaal in een cilinder boven elkaar geplaatste schotels.
5 Elke schotel wordt in het onderste gedeelte verwarmd. Een reeks radiaal aan een draaiende as bevestigde schrapers verdeelt het materiaal in de vorm van een laag of bed op elke schotel, waardoor het materiaal continu omgewoeld of rondgedraaid wordt en radiaal verplaatst wordt om het op de IQ volgende schotel te gieten onder omkering van de richting; op één schotel naar het centrum van de schotel en op een volgende naar de omtrek. Dankzij deze werkmethode stroomt het reaktiemateriaal zigzag van schotel naar schotel en wordt het door het ronddraaien en transporteren blootgesteld aan de 15 omgevende oxyderende atmosfeer.
De schotels kunnen een dubbele bodem bezitten of een spiraalvormige buis in het onderste gedeelte bevatten, waardoor een warmtemedium met geregelde temperatuur circuleert.
Het aantal schotels kan variëren, waarbij echter de ver-20 blijftijd van het materiaal in het reaktievat belangrijk is en tussen 20 en 60 minuten kan bedragen, waarvan de regeling plaatsvindt met behulp van een snelheidsregelende motor, die inwerkt op de as, waaraan het systeem van schrapers is bevestigd, 25 De oxyderende atmosfeer bestaat bij voorkeur uit een mengsel van O2 en H2Q in een raolaire verhouding H20/02 van 2:1. Deze oxyderende atmosfeer kan evengoed bestaan uit lucht en waterdamp in een molaire verhouding H20/Q2 van ongeveer 2/1.
3Q De gasvormige massa wordt met behulp van verpompen door een uitwendige kringloop met grote snelheid in het reaktievat gecirculeerd om de warmte- en massaoverdracht met het reaktiemateriaal te bevorderen.
Men leidt continu zuurstof in het reaktievat in een ge-35 doseerde hoeveelheid, die enigszins groter is dan degene, die vanuit stoèchiometrische oogpunt noodzakelijk is, en verzadigd wordt met waterdamp bij de geschikte temperatuur ter verkrijging van een mengsel met de voor het reaktievat geprogrammeerde molaire verhouding H2Q/Q2, 878 0 54 5 W v -13-
Een zuurstofconcentratiemeter meet continu de hoeveelheid zuurstof in de gasatmosfeer van het reaktievat en dient als basis voor een besturingsorgaan. ter regeling van de verhouding H20/02/ die men volgens een voorschrift in het re-5 aktievat wenst te brengen.
Het reaktievat werkt bij omgevingsdruk en het overschot aan gas wordt als zuurstofdrager/e§rsteeverstuivingsreaktie-vat geleid.
De werktemperatuur kan tussen 200 en 300°C variëren. Bij 10 voorkeur werkt men bij temperaturen omstreeks 240°C.
Het reaktieprodukt wordt continu uit het reaktievat afgevoerd en opgevangen in een oplosvat/ waarin het op zijn beurt continu oplost.
Naarmate het materiaal zich tijdens de reaktie in het 15 reaktievat verplaatst, verliest het zijn poedervormige aard en verkrijgt een korrelvormig uiterlijk met een toenemend violette kleur. Aangezien tijdens de reaktie kaliumhydroxyde (KOH) wordt gevormd, dat zich onder de reaktieomshandigheden in vloeibare toestand bevindt en dient als bindmiddel, kan 20 een overmaat daarvan leiden tot een pastavormig en niet hanteerbaar reaktieprodukt in het reaktievat. In dit tweede reaktievat is de molaire verhouding KOH/Mn eveneens kritisch.
De geschikte verhouding ligt omstreeks 2,5 en wordt geregeld bij het tot stand brengen van het mengsel van mangaanerts 25 en kaliumhydroxyde.
Voor elk mangaanerts moet de optimale verhouding KOH/M doelmatig geregeld worden in verband met de storende werking, die sommige verontreinigingen van het erts uitoefenen op het kaliumhydroxydegehalte (aluminiumoxyde en siliciumdioxyde}.
3Q Het reaktievat met schotels vult het verstuivingsreaktie- vat aan en deze twee reaktievaten vormen één geheel, dat de chemische omzetting van mangaandioxyde in kaliummanganaat (K2MnO^), dat een essentieel tussenprodukt van de werkwijze voor de bereiding van kaliumpermanganaat is, mogelijk maakt.
35 De werkwijze wordt derhalve continu in twee onafhankelijk ge-’ regelde trappen ter verkrijging van een maximale omzetting uitgevoerd.
De omzettingsopbrengst is steeds hoog, hoewel men uitgaat van goedkope en arme ertsen, zoals aangetroffen in de staal-4Q industrie, en men bereikt gewoonlijk waarden van meer dan 8 7 D 0 3 ï δ ___,si -14- 95%. Behalve mangaandioxyde-ertsen kan men als uitgangsmateriaal gebrui^naken van mangaandioxyde-slib afkomstig van de toepassing van kaliumpermanganaat bij organische synthesen. In dat geval zijn de omzettingsopbrengsten hoger, aangezien 5 ze niet beperkt worden door de korrelgrootte van het materiaal.
Het reaktiemateriaal en het mangaan in de vorm van kalium-manganaatkristallen (K2Mn04) worden continu gemengd in een oplossing van moederlogen, die afkomstig zijn van de kristallisatie van kaliumpermanganaat, in een geschikte hoeveelheid 10 ter verkrijging van een kaliummanganaatoplossing met een concentratie van 50 tot 60 g/1. Aan dit mengsel voegt men calcium /Ca (OH)2/ toe om de silicaten en aluminaten in vaste vorm neer te slaan. Onder deze omstandigheden lost het manganaat op en kan het geheel gefiltreerd en geklaard worden.
15 De onderhavige uitvinding vormt een grote vernieuwing op het gebied van de industriële bereiding van kaliumpermanganaat, een produkt, waarnaar steeds meer vraag bestaat in verband met de meest uiteenlopende toepassingsgebieden. De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de berei-2Q ding van kaliummanganaat (K2MnQ4l, een tussenprodukt voor de bereiding van kaliumpermanganaat, uitgaande van mangaandioxyde (Mn02), dat afkomstig is van pyrolusietertsen of andere bronnen.
De ontsluiting en ontbinding van het pyrolusieterts met 25 kaliumhydroxyde voor de latere oxydatie met behulp van atmosferische zuurstof tot een mangaanverbinding met de waarden +5 +g
Mn en Mn vereist een kaliumhydroxydeconcentratie van meer dan 65 gew% (gewicht/gewicht) en een temperatuur boven 2Q0°C,
De methoden voor de uitvoering van de in. de bestaande 30 industriële literatuur beschreven werkwijze omvatten de behandeling van het mengsel van erts en kaliumhydroxyde in vloeibare toestand en in aanzienlijke hoeveelheden en gaan gepaard met moeilijkheden in verband met corrosie van de constructie-materialen en uitrusting en moeilijkheden met betrekking tot 35 de voor de uitvoering van de werkwijze noodzakelijke warmte-en massa-overdracht. De eerste problemen maken het noodzakelijk om de uitrusting te vervaardigen van bijzonder dure materialen of dikwijls te vervangen en de tweede problemen leiden tot buitengewoon lange verblijftijden van de behandel-40 de materialen.
870 0 54 3 -15-
De grote voordelen van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding zijn: - Het op microscopische grootte brengen van de reaktie-eenheden van het reaktiemengsel, waardoor de bij de werkwijze 5 optredende massa- en warmteoverdrachfnvrijwel ogenblikkelijk plaatsvinden, waardoor de verblijftijden van de behandelde materialen zeer aanzienlijk verkort kunnen worden; - Het toevoeren van een reaktiemengsel aan het reaktievat bij kamertemperatuur en met kaliumhydroxydeconcentraties IQ beneden 50 gew% (gewicht/gewicht), waardoor het mogelijk gemaakt wordt om gebruik te maken van goedkope materialen voor de vervaardiging van de uitrusting, op basis van koolstof staal, met een bijkomende lange levensduur; - Het uitvoeren van de trappen van de werkwijze, die hoge 15 kaliumhydroxydeconcentraties en hoge temperaturen vereisen, onder handhaving van het reaktiemengsel in de vorm van in een gasatmosfeer gesuspendeerde kleine druppeltjes, zonder dat corrosieverschijnselen van de samenstellende materialen van het reaktievat optreden; 2Q - De mogelijkheid om de werkwijze continu in twee gelijk tijdige fasen uit te kunnen voeren in twee in serie verbonden reaktievaten en de omstandigheden in elk reaktievat te kunnen regelen op de optimale waarden, die noodzakelijk zijn voor de uitvoering van de werkwijze, met inbegrip van de samenstelling 25 van de gasatmosfeer in deze reaktievaten; - De mogelijkheid om gebruik te maken van een reaktiemengsel met een molaire verhouding KOH/Mn van ongeveer 2,5, hetgeen lager is dan de stoechiometrische hoeveelheid, die noodzakelijk is voor de betreffende werkwijze, die noodzake- 3Q lijkerwijze verloopt via de vorming van kaliumhypomanganaat (K.jMn04) , waarin de molaire verhouding KOH/Mn 3 bedraagt. In dat geval leidt het voordeel tot een verlaging van de omzet-tingskosten tijdens de vorming van kaliumpermanganaat, terwijl de hoeveelheden terug te winnen kaliumhydroxyde bij 35 de werkwijze laag blijven.. ' - De mogelijkheid om bij de werkwijze gebruik te maken van mangaandioxyde-ertsen van elk type en met name degene, die het goedkoopst en het meest in de handel verkrijgbaar zijn, zoals de in grote hoeveelheden in de staalindustrie 4Q toegepaste pyrolusietertsen. De verontreinigingen, die gewoon- 870 0 54-5 -16- lijk in het erts aanwezig zijn, storen de uitvoering van de werkwijze niet en veranderen noch de omzetting, noch het verloojb.
- Het kunnen bereiken van een omzettingsgraad van het 5 in het erts of in andere uitgangsmaterialen aanwezige mangaan van meer dan 95%; - De mogelijkheid om gebruik te maken van resterende calo-riën, die afkomstig zijn van de voor de werkwijze noodzakelijke energie, op andere punten van deze werkwijze, op lage- 10 re thermische niveau's, waardoor een energetisch geïntegreerd proces met de daarmee verbonden economische voordelen wordt verkregen; - De mogelijkheid van een grote soepelheid met betrekking tot de werkingscapaciteit en daardoor een groot aanpassings- 15 vermogen aan de onmiddellijke markteisen met het daarmee gepaard gaande economische en financiële voordeel; - De mogelijkheid om voor de uitvoering van de werkwijze gebruik te maken van reaktievaten met een soortgelijk ontwerp als die van de droogapparaten door verstuiving en droog- 2Q apparaten met schotels, die volgens een standaardtechnologie vervaardigd worden en op het gebied van de uitrusting van de chemische industrie verkrijgbaar zijn; - De mogelijkheid van een nauwkeurige en continue regeling van het proces met betrekking tot de optimale fysisch-che- 25 mische eigenschappen t*èr verkrijging van een minimale hoeveelheid behandeld materiaal, waardoor een veel kortere uitvoeringstijd en een veel kortere tijd van stilstaan van het produktiesysteem worden veroorzaakt; - Het kunnen afvoeren van de materialen uit de afzonder- 3Q lijke reaktievaten in de vorm van een tot een poeder ontbonden vast produkt, onder invloed van de zwaartekracht, en - de vorming van een produktief, harmonieus geheel onder ; toepassing van weinig ingewikkelde en technisch goed werkende uitrustingen, hetgeen een werkcontinuïteit en een auto- 35 matische bewerking zonder direkte mankracht garandeert.
- Conclusies - 8700543

Claims (38)

1. Werkwijze voor de bereiding van kaliummanganaat (I^MnO^), een tussenprodukt voor de bereiding van kaliumpermanganaat (ΚΜπΟλ), met het kenmerk, dat men. uitgaat van mangaandioxyde-’ +4 ertsen in de vorm van Mn of mangaan met een waardigheid 5 van minder dan +4,
2. Werkwijze volgens conclusie I, met het kenmerk, dat men het in de vorm van een poeder fijngemalen mangaanerts mengt met een kaliumhydroxyde (KOH) oplossing met een concentratie van ongeveer 50% in een molaire verhouding KOH/Mn02 10 tussen 2 en 3, bij voorkeur omstreeks 2,5, en het mengsel door roeren in de vorm van een homogene suspensie houdt om het continu in reaktievaten voor de omzetting te leiden.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men het mengsel van kaliumhydroxyde en mangaanerts continu 15 in een verstüivingsreaktor van een model of ontwerp gebaseerd op droogapparaten met verstuiving leidt en het met behulp van een centrifugaalverstuiver in de vorm van microscopische druppeltjes in een kamer dispergeert in een wervelende en warme stroom lucht. 2Q
4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat men elk druppeltje van het. reaktiemengsel in een voldoende kleine afmeting dispergeert, zodat het de richting van de in het reaktievat geleide wervelende lucht aanneemt en niet door inertie de tegenover de centrifugaalverstuiver gelegen 25 wand van het reaktievat bereikt.
5. Werkwijze volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat elk druppeltje zich in het reaktievat als een onafhankelijke reaktie-eenheid gedraagt.
6. Werkwijze volgens conclusie 1-5, met het kenmerk, dat 3Q de kleine massa en de grote verhouding van het oppervlak tot de massa van'elk druppeltje de warmte- en massa-overdrachten tussen het reaktiemateriaal en de in het reaktievat circulerende omgevende luchtatmosfeer maximaal vergemakkelijken.
7. Werkwijze volgens conclusie 1-6, met het kenmerk, dat 35 de ontsluiting van het erts door het kaliumhydroxyde en de oxydatie van het mangaan tot een mengsel van kaliumhypoman- 87 0 0 5 } 5 dj -18- ganaat tot een mengsel van kaliumhypomanganaat en -manghnaat (K3Mn04 en K2Mn04) zich voordoen in elk druppeltje reaktiemateriaal tijdens zijn weg in de in het reaktievat circulerende gasatmosfeer.
8. Werkwijze volgens conclusie 1-7, met het kenmerk, dat wanneer het reaktiemateriaal van elk druppeltje onder invloed van de werveling op de kegelvormige wand van de bodem van het reaktievat komt, dit de vorm bezit van een droog poeder, dat vrijwel vrij is van kaliumhydroxyde (KOH), dat op nega- 10 tieve wijze werkt als bindmiddel van het reaktiemateriaal, en dientengevolge gemakkelijk over de wand glijdt en continu onder invloed van de zwaartekracht uit het reaktievat verwijderd kan worden.
9. Werkwijze volgens conclusie 1-8, met het kenmerk, dat 15 de caloriën, die noodzakelijk zijn om het reaktiemengsel op de vereiste fysisch-chemische omzettingsgraad te brengen, geleverd wordeh door een hoeveelheid geconditioneerde lucht met een temperatuur van ongeveer 500°C, die via het bovenste gedeelte in het verstuivingsreaktievat wordt geleid en in 20 onmiddellijk kontakt komt met het reaktiemateriaal, naarmate dit in de vorm van druppels wordt gedispergeerd.
10. Werkwijze volgens conclusie 1-9, met het kenmerk, dat de temperatuur van het reaktiemateriaal en de gasmassa, die het reaktievat verlaten, geregeld wordt op een tempera- 25 tuur tussen 200 en 3Q0°C, bij voorkeur omstreeks 270°C, ter verkrijging van de gewenste omzettingsgraad van het reaktiemateriaal.
11. Werkwijze volgens conclusie 1-10, met het kenmerk, dat de temperatuur van de gasmassa, die het reaktievat ver- 3Q laat, toegepast wordt als aanwijzingspunt voor de regeling van de warmtebalans en de materialen in het reaktievat en de instelling van de werkomstandigheden.
12. Werkwijze volgens conclusie 1-11, met het kenmerk, dat de toevoersnelheid en de temperatuur van de behandelings- 35 lucht, die in het reaktievat wordt geleid, geregeld worden op voorgeprogrammeerde konstante waarden en de in het reaktievat toegevoerde hoeveelheid reaktiemengsel geregeld wordt afhankelijk van de voor de afvoer van de gassen uit het reak- 8700545 -¾. -19- tievat vastgestelde richttemperatuur.
13. Werkwijze volgens conclusie 1-12 f met het kenmerk, dat de door het reaktievat circulerende gasmassa onttrokken wordt door een verzamelbuis, die de gasmassa in de nabijheid 5 van de kegelvormige bodem vanaf de as afvoert, nadat het uit het reaktiemengsel afkomstige poedervormige materiaal onder invloed van de werveling, die men aan de gasmassa bij zijn toevoer in het reaktievat heeft gegeven, in de richting van de wanden is afgescheiden, IQ
14. Werkwijze volgens conclusie 1-13, met het kenmerk, dat de resterende warmte, die de gasmassa bij zijn afvoer uit het reaktievat bevat, toegepast wordt om waterige oplossingen te verwarmen, dië als dragers van materialen in latere fasen van de werkwij ze voor de bereiding van kaliumpermanganaat 15 worden toegepast.
15. Werkwijze volgens conclusie 1-14, met het kenmerk, dat men de gasmassa na opnieuw regelen van de partiële zuurstof- en waterdrukken terugleidt in het reaktievat, waarbij de partiële zuurstofdruk geregeld wordt door gedeeltelijke 2Q vervanging van de gasmassa door zuivere lucht of zuurstof en de partiele waterdruk geregeld wordt door de terug te voeren gasmassa bij een bepaalde temperatuur met water te verzadigen.
16. Werkwijze volgens conclusie 1-15, met het kenmerk, dat de partiële water- en zuurstofdrukken van de terug te voeren 25 gasmassa geregeld worden op geprogrammeerde waarden afhankelijk van de gewenste chemische omzettingsgraad in het reaktie-materiaal, dat het reaktievat verlaat, waarbij gewoonlijk de reaktiegraad zodanig moet zijn, dat het kaliumhydroxyde (KOH). gehalte in het reaktiemengsel uitgeput is ter verkrijging van 30 een poedervormig materiaal, dat gemakkelijk langs de hellende wanden van de kegelvormige bodem van het reaktievat glijdt of stroomt en naarmate de vorming voortschrijdt onder invloed van de zwaartekracht het reaktievat verlaat. .
17. Werkwijze volgens conclusie 1-16, met het kenmerk, 35 dat de verblijftijd van de materialen in het reaktievat, de reaktiemassa en de circulerende gasmassa, bij voorkeur ongeveer 40 sec. bedraagt, waarbij de gebruikelijke spreiding zonder schadelijk effekt +'50% of meer kan bedragen.
870. S 45 I . J ««τ ι -20-
18. Werkwijze volgens conclusie 1-17, met het kenmerk, dat men het van de reaktie in de verstuivingsreaktor afkomstige materiaal door middel van de zwaartekracht in een tweede reaktievat overbrengt door middel van een kleppensysteem, 5 dat de atmosferen van de twee reaktievaten scheidt.
19. Werkwijze volgens conclusie 1-18, met het kenmerk, dat men de geconditioneerde gasmassa verpompt door een buisvormige oven om deze opnieuw op de behandelingstemperatuur te verhitten, en door meetsystemen en besturingskleppen, IQ die het mogelijk maken om de hoeveelheid circulerend gas op een geprogrammeerde waarde en de druk in het reaktievat op een waarde nabij de atmosferische druk {+ 10 mm waterdruk) te houden.
20. Werkwijze volgens conclusie 1-19, met het kenmerk, 15 dat men het uit het verstuivingsreaktievat afkomstige reaktie-materiaal continu in een tweede reaktievat met schotels van een ontwerp of model gebaseerd op dat van droogapparaten met schotels leidt om de oxydatie ervan voort te zetten tot het grootste gedeelte van het aanwezige mangaan omgezet is 2Q in kaliummanganaat (I^MnO^).
21. Werkwijze volgens conclusie 1-20, met het kenmerk, dat men het in het reaktievat met schotels geleide materiaal verdeelt in de vorm van een bed of laag op het oppervlak van de schotel en hierin verplaatst en zigzag van de ene naar 25 de andere laat vallen door de draaiende en transporterende werking van schrapers, waaraan men een geregelde snelheid geeft, waarbij het materiaal tegelijkertijd blootgesteld wordt aan de oxyderende werking van de omgevende atmosfeer.
22. Werkwijze volgens conclusie 1-21, met het kenmerk, 3Q dat men de reaktietemperatuur van het reaktiemengsel en de omgevende gasatmosfeer regelt door middel van de circulatie van een warmtemedium door een dubbele bodem van de schotels of door aan het onderste gedeelte van elke schotel aangebrachte spiralen.
23. Werkwijze volgens conclusie 1-22, met het kenmerk, dat men de temperatuur van het materiaal in het reaktievat met schotels op een waarde tussen 200 en 300°C regelt, 870 0 54 5 •V. -21-
24. Werkwijze volgens conclusie 1-23, met het kenmerk, dat de oxyderende atmosfeer in het reaktievat met schotels bestaat uit water en zuurstof in een molaire verhouding Η20/02 van ongeveer 2/1.
25. Werkwijze volgens conclusie 1-24, met het kenmerk, dat de oxyderende atmosfeer in het reaktievat met schotels kan bestaan uit vochtige lucht, waarbij de molaire verhouding H2O/O2 eveneens ongeveer 2/1 bedraagt.
26. Werkwijze volgens conclusie 1-25, met het kenmerk, IQ dat men de gasmassa in het reaktievat met schotels laat circuleren door middel van een pomp in een uitwendige keten om -en de warmte- en massa-overdracht met het reaktiemateriaal te bevorderen.
27. Werkwijze volgens conclusie 1-26, met het kenmerk, 15 dat men aan het reaktievat met schotels continu de voor het proces noodzakelijke zuurstof in een hoeveelheid, die iets boven de noodzakelijke stoechiometrische hoeveelheid ligt, toevoert, en men de zuurstof vóör de toevoer in het reaktievat bij de geschikte en geregelde temperatuur verzadigt 2Q met waterdamp ter verkrijging van de in het mengsel noodzakelijke molaire verhouding H20/02·
28. Werkwijze volgens conclusie 1-27, met het kenmerk, dat men continu de zuurstofconcentratie in de atmosfeer van het reaktievat met schotels meet en de waarde ervan op een 25 voorafbepaalde richtwaarde regelt door regeling van de zuurstof toevoer aan het reaktievat bij de temperatuur van de verzadiging met waterdamp.
29. Werkwijze volgens conclusie 1-28, met het kenmerk, dat men de druk in het reaktievat met schotels handhaaft 3Q op omgevingsdruk door middel van vrije uitstroming van overtollig gas in de atmosfeer.
30. Werkwijze volgens conclusie 1-29, met het kenmerk, dat men de in de atmosfeer afgevoerde overmaat gas uit het reaktievat met schotels opvangt om het als zuurstofdrager voor 35 het verstuivingsreaktievat toe te passen.
31. Werkwijze volgens conclusie 1-3Q, met het kenmerk, dat men het reaktiemateriaal in de schotels verdeelt in de 870 0 545 -22- vorm van een bed of laag met een dikte tussen gewoonlijk 10 en 40 mm afhankelijk van de voor het reaktievat geprogrammeerde produktiesnelheid.
32. Werkwijze volgens conclusie 1-31, met het kenmerk, 5 dat de verblijftijd in het reaktievat met schotels ongeveer 40 minuten bedraagt, waarbij deze tussen 20 en 60 minuten of meer kan variëren, en men de afmeting van het reaktievat met betrekking tot het aantal schotels en het oppervlak daarvan regelt afhankelijk van de vereiste capaciteit, de dikte IQ van de laag of het bed van materiaal in de schotels en de verblijftijd van het reaktiemateriaal.
33. Werkwijze volgens conclusie 1-32, met het kenmerk, dat bij de afvoer van het reaktievat met schotels de omzet-tingsgraad van het in het reaktiemengsel aanwezige mangaan 15 in kaliummanganaat (I^MnO^) meer dan 95% bedraagt, waarbij het niet omgezette mangaan gewocnlijk de vorm van erts met grovere korrels bezit, dat niet onder de uitvoeringsomstan-digheden wordt ontsloten.
34. Werkwijze volgens conclusie 1-33, met het kenmerk, 20 dat het reaktiemateriaal geleidelijk omgezet wordt in kaliummanganaat (I^MnO^) naarmate het zich verplaatst over het oppervlak van de schotels, waarbij de omzettingssnelheid in principe groot is en op asymptotische wijze afneemt in de richting van de afvoer van het reaktievat.
35. Werkwijze volgens conclusie 1-34, met het kenmerk, dat de omzettingsgraad van het mangaan in kaliummanganaat zeer weinig beinvloed wordt door de verontreinigingen, die zich gewoonlijk in de natuurlijke mangaanertsen bevinden, zoals aluminiumoxyde, siliciumdioxyde en ijzeroxyden, waardoor als 3Q uitgangsmateriaal gebruik gemaakt kan worden van de goedkoopste en meest in de handel verkrijgbare ertsen.
36. Werkwijze volgens conclusie 1-35, gekenmerkt, doordat het uit het reaktievat met schotels afkomstige reaktiemateriaal continu overgebracht wordt in een oplosvat, waarin het 35 manganaat overgebracht wordt in een waterige oplossing, die na klaring onderworpen wordt aan een elektrolytische oxyda-tie voor de omzetting van kaliummanganaat (K^MnO^) in kalium-permanganaat (KMnO*). S70 0 B4S -Γ Λ. -23-
37. Werkwijze volgens conclusie 1-36, met het kenmerk, dat men een opstelling of inrichting van het verstuivings-reaktievat en het reaktievat met platen in een gesynchroniseerde en geïntegreerde combinatie voor industri'éle produktie 5 toepast voor de omzetting van in natuurlijke ertsen en andere uitgangsmaterialen aanwezig mangaandioxyde in kaliummanganaat, dat een tussenprodukt voor de bereiding van kaliumpermanganaat is.
38. Werkwijze volgens conclusie 1-37, met het kenmerk, 10 dat men bij de uitvoering van het oxydatieproces in natuurlijke ertsen of andere industrieel beschikbare uitgangsmaterialen aanwezig mangaandioxyde oxydeert tot hogere waardigheden van het mangaan en tenslotte tot kaliummanganaat in twee opeenvolgende trappen en in twee verschillende reak-15 tievaten, waarbij één van deze reaktievaten van een ontwerp of model gebaseerd op dat van droogapparaten met verstuiving en het andere van een ontwerp of model gebaseerd op dat van droogapparaten met schotels is en beide van een op het gebied van uitrustingen in de chemische industrie beschikbare techno-2Q logie zijn. ____ Λ 870 0 54 5
NL8700545A 1986-05-16 1987-03-06 Werkwijze voor de bereiding van kaliummanganaat. NL8700545A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES555072 1986-05-16
ES555072A ES8706576A1 (es) 1986-05-16 1986-05-16 Nuevo procedimiento de obtencion de manganato potasico, (k2mno4), para la fabricacion industrial de permanganato potasico (kmn04), a partir de minerales naturales o compuestos de bioxido de manganeso

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8700545A true NL8700545A (nl) 1987-12-16

Family

ID=8491302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8700545A NL8700545A (nl) 1986-05-16 1987-03-06 Werkwijze voor de bereiding van kaliummanganaat.

Country Status (20)

Country Link
US (1) US5011672A (nl)
JP (1) JPS62270421A (nl)
KR (1) KR960003804B1 (nl)
AR (1) AR242762A1 (nl)
BE (1) BE905130A (nl)
BR (1) BR8606296A (nl)
DE (1) DE3628869A1 (nl)
DK (1) DK240587A (nl)
ES (1) ES8706576A1 (nl)
FR (1) FR2598702B1 (nl)
GB (1) GB2190907B (nl)
GR (1) GR862516B (nl)
IE (1) IE59808B1 (nl)
IN (1) IN164878B (nl)
IT (1) IT1213356B (nl)
LU (1) LU86609A1 (nl)
MA (1) MA20796A1 (nl)
MX (1) MX172335B (nl)
NL (1) NL8700545A (nl)
PT (1) PT82962B (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003304115A1 (en) * 2002-08-19 2004-12-03 University Of Maryland Biotechnology Dinoflagellate karlotoxins, methods of isolation and uses thereof
DE10323774A1 (de) * 2003-05-26 2004-12-16 Khd Humboldt Wedag Ag Verfahren und Anlage zur thermischen Trocknung eines nass vermahlenen Zementrohmehls
JP2007005238A (ja) * 2005-06-27 2007-01-11 Mitsubishi Chemicals Corp 噴霧乾燥粉体の水分濃度制御方法及びそのリチウム二次電池への利用
CN102251105A (zh) * 2010-05-19 2011-11-23 云南凌拓矿业有限公司 低品位锰矿的选矿方法
US9388110B2 (en) * 2013-12-12 2016-07-12 Saudi Arabian Oil Company Liquid phase oxidation of aromatic feedstocks with manganate recycling to produce carboxylic acids
CN106517348B (zh) * 2016-10-28 2017-12-26 谭国华 锰酸钾连续自动化生产工艺
CN110980812B (zh) * 2019-12-26 2022-09-02 广东航鑫科技股份公司 一种锰酸钾的生产系统及生产方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE225855C (nl) *
CA597093A (en) * 1960-04-26 B. Carus Milton Production of potassium manganates
GB292991A (en) * 1927-06-29 1929-01-31 Ste Chim Usines Rhone Process for the manufacture of potassium manganate
GB296074A (en) * 1927-08-26 1929-03-21 Rhone Poulenc Sa Process for the manufacture of potassium manganate
FR852807A (fr) * 1938-06-04 1940-03-04 Azot Spolka Akcyjna Procédé d'obtention de manganates
US2617710A (en) * 1948-07-05 1952-11-11 Norduco As Method of extracting potassium from dilute solutions
NL85520C (nl) * 1956-05-15
US2940821A (en) * 1956-10-10 1960-06-14 Carus Chemical Company Production of k2 mno4
US2940823A (en) * 1956-10-10 1960-06-14 Carus Chemical Company Production of potassium manganates
GB842745A (en) * 1956-10-10 1960-07-27 Carus Chemical Company Production of potassium manganates
SU150828A1 (ru) * 1961-03-13 1961-11-30 К.А. Линдберг-Ковалева Способ получени кристаллического манганата кали
SU865813A1 (ru) * 1980-01-04 1981-09-23 Предприятие П/Я В-8046 Способ получени кристаллического манганата кали

Also Published As

Publication number Publication date
AR242762A1 (es) 1993-05-31
GB2190907A (en) 1987-12-02
IE863237L (en) 1987-11-16
IE59808B1 (en) 1994-04-06
KR960003804B1 (ko) 1996-03-22
BR8606296A (pt) 1988-01-12
GB2190907B (en) 1989-11-01
FR2598702B1 (fr) 1989-12-29
GB8618561D0 (en) 1986-09-10
JPS62270421A (ja) 1987-11-24
MA20796A1 (fr) 1987-07-01
PT82962A (en) 1986-08-01
DK240587A (da) 1987-11-17
LU86609A1 (fr) 1987-01-22
BE905130A (fr) 1986-11-17
IT8621978A0 (it) 1986-10-10
KR880013822A (ko) 1988-12-22
IT1213356B (it) 1989-12-20
ES555072A0 (es) 1987-07-16
US5011672A (en) 1991-04-30
PT82962B (pt) 1988-07-01
DE3628869A1 (de) 1987-11-19
IN164878B (nl) 1989-06-24
FR2598702A1 (fr) 1987-11-20
MX172335B (es) 1993-12-14
DK240587D0 (da) 1987-05-12
GR862516B (en) 1987-02-10
ES8706576A1 (es) 1987-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1038409C (zh) 生产对苯二甲酸的方法
CN1305830C (zh) 在制备和/或精制芳香酸时从液体物流中去除铁污染物的方法
NL8002127A (nl) Werkwijze voor de behandeling van afvalwater.
CN109911917B (zh) 含复杂成分有机物危废固盐资源再生的工艺方法
NL8700545A (nl) Werkwijze voor de bereiding van kaliummanganaat.
JPH0912513A (ja) ジアリールカーボネートの製造法
JP4776593B2 (ja) 鉄砒素化合物合成装置
KR20190046866A (ko) 고순도 테레프탈산의 제조방법
RU2444510C2 (ru) Способы сушки ароматической карбоновой кислоты и способы получения сухой ароматической карбоновой кислоты
EP1669343B1 (en) Method for producing high purity terephthalic acid
JPH05504720A (ja) 廃ガスの浄化方法および装置
PL97498B1 (pl) Sposob wytwarzania kwasu tereftalowego w fazie polplynnej
US4394363A (en) Process for the granulation of precipitation products formed from ammonium compounds
CN108658117A (zh) 超重力生产纳米氧化铈的方法
CA2261600C (en) A method and apparatus for removing gaseous elementary mercury from a gas
US4322392A (en) SO2 Scrubbing system for flue gas desulfurization
SE430684B (sv) Forfarande for utvinning av rinnbara alkalialuminat ur vattenlosningar derav samt anordning for genomforande av forfarande
JPS6244531B2 (nl)
PL124542B1 (en) Method of manufacture of bisphenol a
RU2458038C2 (ru) Способ получения неочищенной ароматической дикарбоновой кислоты, предназначенной для гидрогенизационной очистки
JPS5812074B2 (ja) ハイスイオジヨウカスルホウホウオヨビソウチ
JPS5983909A (ja) 顆粒状次亜塩素酸カルシウム粒子の連
EP0193171B1 (en) Method of producing crystalline ammonium metatungstate
CN1427801A (zh) 卤化有机物质的重整中微粒的清除
RU2802339C1 (ru) Способ получения тиосульфата аммония

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed