PL56516B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 29.XI.1966 (P 117 637) 20.XII.1968 56516 KI. 12 m, 7/74 MKP C Ol f l/W UKD 661.862.532 Twórca wynalazku: inz. Janusz Chrzanowski Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Przemyslowo-Handlowe „Polskie Odczynniki Chemiczne", Gliwice (Polska) Sposób oczyszczania roztworu siarczanu glinowego Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszcza¬ nia roztworu siarczanu glinowego w szczególnosci od zelaza, olowiu i innych domieszek. Znane sa sposoby oczyszczania soli glinowych przez dziala¬ nie dwutlenkiem manganu pochodzenia mineralne¬ go takimi jak piroluzyt i polianit na roztwory wodne soli glinowych. Sposoby te sa malo efektyw¬ ne, poniewaz naturalny dwutlenek manganu posia¬ da strukture krystaliczna i przez to mala zdolnosc wymiany jonowej.Ponadto wystepuja zanieczyszczenia roztworu soli glinowych jonami manganu i innymi rozpuszczal¬ nymi substancjami zawartymi w rudzie mangano¬ wej. Wiadomym jest równiez fakt, ze szczególne wlasciwosci chemisorbcyjne posiada sztucznie wy¬ tworzona zhydratyzowana odmiana dwutlenku manganu. Znany jest sposób oczyszczania soli gli¬ nowych, polegajacy na dodawaniu do roztworu nie¬ wielkich ilosci soli manganu, które nastepnie utle¬ nia sie ozonem do dwutlenku manganu. Roztwory posiadaja jednak zawsze wskutek hydrolizy odczyn kwasny. Dodatkowe silne zakwaszenie sie roztworu wiaze sie z reakcja: MnS04 + O3 + H20 - Mn02 + 02 + H2SO4 (1) Obecnosc wolnego kwasu sprzyja reakcji: MnQ2 + H2SO4 + O3 ^ MnS04 4 2O2 + H2O (2) Wskutek reakcji (2) zawartosc jonu manganawe- go moze byc obnizona najwyzej do rzedu 0,01 do 15 20 25 0,1% w stosunku do soli glinowej. Sposobem tym nie mozna wiec wytwarzac soli glinowych wyso¬ kiej czystosci, przydatnych dla potrzeb analizy chemicznej lub dla celów farmaceutycznych, nieza¬ leznie od faktu, ze metoda ozonowa jest technolo¬ gicznie bardzo skomplikowana i wymaga kosztow¬ nych urzadzen.Sposób wedlug wynalazku usuwa wymienione niedogodnosci i pozwala na otrzymanie soli glino¬ wej o wysokiej czystosci, w której zawartosc man¬ ganu nie przekracza rzedu 0,0001%. Sposób ten opiera sie na reakcjach: 4 Mn04' + 4H° + 3C^3 CO2 + + 2 H20 + 4 Mn02 (Fe, Pb i in.) (3) 2 MnCV + 3 Mn°° + 40H'^5Mn02 + 2 H2O (4) Stwierdzono, ze w przypadku minimalnego nad¬ miaru jonu Mn04r równowaga reakcji (4 )w srodo¬ wisku odpowiadajacym naturalnej kwasowosci soli glinowej jest praktycznie calkowicie przesunieta na prawa strone. Sposób wedlug wynalazku pole¬ ga na wprowadzeniu do roztworu siarczanu glino¬ wego nadmanganianu lub manganianu, który na¬ stepnie redukuje sie substancjami o slabych wlas¬ ciwosciach redukujacych az do praktycznego zaniku barwy jonu nadmanganowego. Nastepuje to przy stezeniu jonu nadmanganowego rzedu 0,2 mg/litr.Stwierdzono, ze korzystne jest stosowanie wegla aktywnego jako reduktora, którego dzialanie jest bardzo lagodne, przez co w pewnym stopniu utrud- 565163 niona jest dalsza redukcja manganu do jonu Mn°°.Poniewaz reakcja miedzy manganianem a weglem aktywnym zachodzi bardzo powoli, wegiel aktyw¬ ny wprowadza sie malymi porcjami, celem uni¬ kniecia zbytniego nadmiaru. W powyzszych warun¬ kach nastepuje ponadto zmniejszenie jonów wodo¬ rowych w mysl reakcji (3), co korzystnie wplywa na usuwanie zanieczyszczen. Jedynym tanim i do¬ stepnym zródlem jonu MnCV jest nadmanganian potasu. Jego stosowanie jest ograniczone tym, ze powoduje zanieczyszczenia roztworu jonami potasu.Dq wytwarzania siarczanu glinowego stosuje sie ko¬ rzystnie manganian baru, poniewaz bar wydziela sie w postaci trudno rozpuszczalnego siarczanu ba¬ rowego, który zostaje calkowicie usuniety lacznie z wytraconym dwutlenkiem manganu, zawieraja¬ cym zaabsorbowane z roztworu zelazo, olów i inne kationy. Manganian baru, zielona sól nierozpusz¬ czalna w wodzie, otrzymuje sie w wyniku reakcji (5): 2 KMn04 + 2 NaOH + 2 Ba°° - BaMn04 + 2 K° + 2 Na° + H20 + V2 02 (5) Nawet w bardzo slabo kwasnych roztworach (na¬ turalna kwasowosc roztworów soli glinu), manga¬ nian barowy przechodzi w rozpuszczalny w wodzie nadmanganian baru zgodnie z reakcja (6): 56516 4 czyszczen z siarczanu glinowego. W 180 1 wody destylowanej rozpuszczono 120 kg siarczanu glinu technicznego. Rozpuszczenie przyspieszono przez ogrzewanie i mieszanie calej zawartosci. Do otrzy- 5 manego roztworu siarczanu glinowego dodano oko¬ lo 1 kg wodorotlenku glinowego technicznego. Roz¬ twór utrzymywano w stanie wrzenia, mieszajac przez 15 minut. pH roztworu powinno sie wahac w granicy 3,7—4. Nastepnie dodano cala ilosc manga- 10 nianu baru w formie dobrze wymieszanej z woda pasty. Calosc utrzymywano w stanie wrzenia przez dalsze 15 minut a nastepnie dodawano porcjami po 25 g wegla aktywnego, az do praktycznie calkowi¬ tego odbarwienia roztworu. Przesaczony goracy roz- Xi twór siarczanu glinowego zatezono do gestosci 1,45 mierzonej w temperaturze bliskiej temperatury wrzenia roztworu. Zatezony do gestosci 1,45 roztwór pozostawiono w chlodnym miejscu do krystalizacji.Od momentu gdy zaczynaja sie wydzielac kryszta- 20 ly siarczanu glinowego roztwór mieszano az do calkowitego zestalenia sie produktu. W ten sposób otrzymano 100 kg siarczanu glinowego o zawartosci zelaza ponizej 0,003% i metali ciezkich ponizej 0,001 % a wiec odpowiadajacego pod wzgledem 25 wymienionych zanieczyszczen normie obowiazujacej dla odczynnika „czystego do analizy". 2 BaMnQ4 + 2 H° - Ba'° + Ba(Mn04)2 (6) Manganian baru ulega reakcji z siarczanem glinu, z wytworzeniem nierozpuszczalnego siarczanu baru i nadmanganianu glinu. Oczyszczanie soli glinowej prowadzi sie w goracym, korzystnie we wrzacym 5—60%-owym roztworze tej soli. Najkorzystniejsze stezenie roztworu soli wynosi 20 %.Przyklad. Do 3 1 wody destylowanej, ogrza¬ nej do temperatury 60°C, wsypano 0,65 kg nadman¬ ganianu potasowego technicznego. Roztwór miesza¬ no prawie do calkowitego rozpuszczenia nadman¬ ganianu potasowego. Do roztworu nadmanganianu potasowego wlano ostroznie 40%-owy roztwór lugu sodowego technicznego w ilosci 0,65 kg. Calosc ogrzewano przez 45 minut. W miedzyczasie przy¬ gotowano roztwór technicznego chlorku baru, który w ilosci 0,95 kg wsypano do 2 1 wody destylowanej, ogrzanej do temperatury okolo 60°C. Po rozpusz¬ czeniu sie chlorku baru, jego roztwór wprowadzono mieszajac, do otrzymanego w sposób wyzej opisany, goracego alkalicznego roztworu manganianów.Z roztworu stracil sie nierozpuszczalny osad man¬ ganianu baru, który odsaczono i dokladnie odmyto od chlorków. Nastepnie po wymieszaniu go z woda otrzymano papke, która uzyto do usuwania zanie- so 85 40 PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania roztworu siarczanu glino¬ wego od zelaza, olowiu i innych domieszek na drodze wytracania w tym roztworze dwutlenku manganu stanowiacego sorbent zanieczyszczen i nastepnego odsaczania oczyszczonego roztworu znamienny tym, ze do roztworu siarczanu glinu wprowadza sie nadmanganian lub manganian z substancja o slabych wlasciwosciach reduku¬ jacych, przy czym nastepuje wytracenie dwu¬ tlenku manganu, który sorbuje zanieczyszczenia, po czym wytracony osad oddziela sie od roztwo-
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze jako substancje redukujaca stosuje sie wegiel aktyw- 45 n^
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2 znamienny tym, ze do roztworu oczyszczanego wprowadza sie man¬ ganian metalu tworzacego trudnorozpuszczalny siarczan korzystnie manganian barowy. 5f
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze proces oczyszczania prowadzi sie w goracym, ko¬ rzystnie wrzacym, 5—60%-owym roztworze soli glinowej. Zaklady Kartograficzne — C/819, 171 PL