PL40474B1 - - Google Patents

Description

RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr40474 Kl.-12ft 3 Instytut Przemyslu Drobnego i Rzemiosla*) ^oa( I |tfc? Warszawa, Polska Sposób otrzymywania chlorku manganawego wolnego od zelaza z odpadkowego dwutlenku manganu Patent trwa od dnia 25 maja 1957 r.Odpadkowy dwutlenek manganu, otrzymywa¬ ny w stosunkowo znacznych ilosciach w postaci tak zwanego szlamu manganowego przy róz¬ nych syntezach chemicznych, zawiera zwykle okolo 40—60°/o wody i zanieczyszczony bywa najrozmaitszymi zwiazkami organicznymi za¬ leznie od produkcji, z której pochodzi, oraz zwiazkami zelaza i innych metali ciezkich, po¬ dchodzacymi z aparatury, w której zachodzila synteza. Poza tym zawiera on zwykle szereg zanieczyszczen mechanicznych.Proponowano juz wiele sposobów zuzytkowy- wania tego odpadkowego dwutlenku manganu i otrzymywania z niego soli manganawych, za¬ den jednak z tych sposobów nie znalazl szer¬ szego zastosowania w przemysle, gdyz byly one przewaznie klopotliwe, kosztowne i wymagaly specjalnej aparatury. Duze zwlaszcza trudnosci *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspóltwórca¬ mi wynalazku sa inz. mgr Michal Hryhorowicz i Ja¬ nina Rabska. sprawialo pozbycie sie zanieczyszczen zelazem, cynkiem i innymi metalami ciezkimi, których obecnosc w wytwarzanych solach mangana¬ wych dyskwalifikowala je do wielu celów, a których wyeliminowanie do granic dopu¬ szczalnych wymagalo kosztownych i zmudnych operacji.Specjalnie duze trudnosci napotykano przy przeróbce szlamu manganowego na czysty chlo¬ rek manganawy, zwiazek poszukiwany w prze¬ mysle. Najprostszy pozornie sposób, polegajacy na wykorzystaniu znanej reakcji chemicznej dzialania kwasem solnym na dwutlenek man¬ ganu, okazal sie w praktyce niedogodny i trud¬ ny w rozwiazaniu technologicznym, poniewaz z jednej strony, jak wiadomo, w procesie tym polowa kwasu solnego zostaje utleniona na chlor, co pociaga za soba duze zuzycie kwasu sol¬ nego i wymaga stosowania specjalnych srodków zabezpieczajacych, a z drugiej strony w wytwo¬ rzonym chlorku manganawym znajduje sie ca¬ la ilosc zelaza pierwotnie zawarta w uzytymdwutlenku manganu i usuniecie tego zelaza •polaczone jest, jak wspomniano wyzej, z duzy¬ mi trudnosciami.Sposób wedlug wynalazku pozbawiony jest wspomnianych niedogodnosci i umozliwia sto¬ sunkowo latwe wytworzenie z odpadkowego dwutlenku manganu chlorku manganawego, zawierajacego tylko bardzo niewielka, dopu¬ szczalna ilosc zelaza, cynku i miedzi.Sposobem wedlug wynalazku odpadkowy dwu¬ tlenek manganu (szlam manganowy) po wysu¬ szeniu na powietrzu, poddaje sie najpierw cze¬ sciowej redukcji przez ogrzewanie z domieszka organicznych substancji redukujacych, unika¬ jac przy tym doplywu tlenu. Jako substancje redukujace sluza czesciowo zanieczyszczenia organiczne zawarte w szlamie. Jako dalsza sub¬ stancje redukujaca stosuje sie najkorzystniej wegiel drzewny, którego jak ustalono, 5°/o-owa domieszka w stosunku do wagi surowca jest wystarczajaca. Dwutlenek manganu zostaje czesciowo zredukowany do tlenku mangana¬ wego, dzieki czemu w nastepnej reakcji z kwa¬ sem solnym zachodzi w znacznie mniejszym stopniu utlenianie kwasu solnego do chloru.Najkorzystniej byloby oczywiscie, gdyby caly dwutlenek zostal zredukowany do tlenku man¬ ganawego, okazalo sie jednak, ze wymagaloby to ostrzejszych warunków redukcji i specjal¬ nych aparatów, co znacznie zwiekszyloby kosz¬ ty procesu, to tez w sposobie wedlug wynalazku celowo rezygnuje sie z calkowitej redukcji i przeprowadza ja jedynie czesciowo w sposób mozliwie uproszczony, osiagajac jednak przez to znaczne ulatwienie w nastepnym stadium przeróbki. Redukcje przeprowadza sie ogrzewa¬ jac mieszanine wysuszonego szlamu ze srodkiem redukujacym w piecu muflowym do tempera¬ tury okolo 300°C. Dwugodzinne ogrzewanie w tej temperaturze wystarcza do zredukowania okolo polowy zawartego dwutlenku manganu na tlenek manganawy. Otrzymana mieszanine studzi sie, chroniac ja przed doplywem powie¬ trza, tlenek manganawy bowiem latwo utlenia sie tlenem powietrza z powrotem do dwutlenku manganu.Nastepnie otrzymana mieszanine poddaje sie reakcji z rozcienczonym kwasem solnym, przy czym reakcje te sposobem wedlug wynalazku przeprowadza sie w dwóch etapach, stosujac w pierwszym etapie tylko okolo 2/3 ilosci kwasu, potrzebnej do przereagowania calego manganu zawartego w mieszaninie. Okazalo sie nieocze¬ kiwanie, ze dzielli' takiemu postepowaniu uzy¬ skuje sie w pierwszym etapie roztwór chlorku manganawego prawie zupelnie wolny od zela¬ za i innych chlorków metali ciezkich, które pozostaja w nieprzereagowanej czesci miesza¬ niny.Roztwór odsacza sie od tej nieprzereagowa¬ nej czesci, steza i poddaje krystalizacji lub od¬ parowuje do sucha. Otrzymuje sie przy tym krystaliczny lub kalcynowany chlorek manga¬ nawy praktycznie wolny od zelaza. Odsaczona nieprzereagowana czesc mieszaniny poddaje sie ponownie ogrzewaniu z reszta kwasu solnego potrzebnego teoretycznie do reakcji, przy czym otrzymuje sie tym razem chlorek manganawy zanieczyszczony zelazem, który jednakze do . niektórych celów moze byc uzyty.Sposób wedlug wynalazku wyjasnia blizej podany w dalszym ciagu przyklad.Przyklad: Szlam manganowy, wysuszony na powietrzu, rozdrabnia sie i miesza dokladnie1 l mialko zmielonym weglem drzewnym, wzie¬ tym w ilosci okolo 5°/o w stosunku do wagi szlamu. Mieszanine poddaje sie ogrzewaniu w piecu muflowym do temperatury okolo 300°C, starajac sie mozliwie unikac przy tym doplywu tlenu z powietrza. Po upiywie okolo 2 godzin mieszanine ochladza sie i, chroniac ja przed dostepem powietrza, umieszcza mozliwie szyb¬ ko - w naczyniu kwasoodpornym, w którym za¬ daje sie ja porcjami kwasu solnego* rozcien¬ czonego woda w stosunku okolo 1:3. Kwasu dodaje sie tyle, aby w sumie na kazde 100 czesci wagowych uzytej mieszaniny wypadalo okolo 200 czesci wagowych kwasu solnego ste¬ zonego. Poczatkowo mieszanina pod wplywem dodawanego kwasu burzy sie gwaltownie, przy czym wydzielal sie pewna ilosc chloru, który odprowadza sie i absorbuje w srodkach zasado¬ wych. Z chwila ustania burzenia sie mieszanine reakcyjna podgrzewa sie stopniowo w ciagu 3—5 godzin, az do zaniku zapachu kwasu sol¬ nego. W miare wyparowywania wody, uzupelnia sie ja do poczatkowej objetosci. Po oziebieniu otrzymany roztwór odsacza sie od nieprzere¬ agowanej mieszaniny, która umieszcza sie z po¬ wrotem w naczyniu reakcyjnym i wygotowuje ponownie z nowa porcja rozcienczonego kwasu solnego, zawierajaca ilosc stezonego kwasu mniej wiecej wagowo równa ilosci uzytej na poczatku mieszaniny. Po zniknieciu zapachu kwasu solnego odsacza sie otrzymany roztwór, podobnie jak za pierwszym razem, od niewiel¬ kiej ilosci osadu, który dodaje sie do nastep¬ nej porcji przerabianego szlamu. Zarówno pier¬ wszy jak i drugi przesacz stanowia roztwory chlorku manganawego, z tym, ze pierwszy z nigh jest prawie calkiem wolny od zelaza, — 2 —a drugi zawiera jego domieszke. Roztwory te steza sie i poddaje krystalizacji albo tez odpa¬ rowuje do sucha. Otrzymuje sie przy tym kry¬ staliczny lub kalcynowany chlorek manganawy; z pierwszego roztworu, w którym zawarta jest przewazajaca ilosc manganu ze szlamu, chlo¬ rek manganawy czysty, wolny od zelaza, a z drugiego chlorek manganawy zanieczyszczo¬ ny zelazem, jednakze odpowiadajacy wymaga¬ niom stawianym produktowi technicznemu. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patento w'e Sposób otrzymywania chlorku mangana- wego wolnego od zelaza z odpadkowego dwutlenku manganu, znamienny tym, ze wysuszony na powietrzu odpadkowy dwu¬ tlenek manganu redukuje sie czesciowo przez ogrzewanie go z domieszka organicz¬ nych substancji redukujacych, najkorzyst¬ niej wegla drzewnego, w odpowiednim pie¬ cu do temperatury okolo 300°C, po czym otrzymana mieszanine tlenków manganu poddaje sie reakcji z rozcienczonym kwa¬ sem solnym, stosujac tylko okolo 2/3 teore¬ tycznie potrzebnej ilosci kwasu, odsacza otrzymany roztwór chlorku manganawego od nieprzereagowanej czesci mieszaniny, steza go i krystalizuje lub odparowuje do sucha. Instytut Przemyslu Drobnego i Rzemiosla GZGraf. 1964 - 100 PL