RU2294921C1 - Способ получения ацетата марганца (ii) - Google Patents
Способ получения ацетата марганца (ii) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2294921C1 RU2294921C1 RU2005131684/04A RU2005131684A RU2294921C1 RU 2294921 C1 RU2294921 C1 RU 2294921C1 RU 2005131684/04 A RU2005131684/04 A RU 2005131684/04A RU 2005131684 A RU2005131684 A RU 2005131684A RU 2294921 C1 RU2294921 C1 RU 2294921C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid phase
- manganese
- dioxide
- acetic acid
- iodine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения неорганических солей уксусной кислоты. Способ осуществляют взаимодействием металлического марганца или его диоксида с уксусной кислотой в присутствии окислителя. Процесс проводят в бисерной мельнице вертикального типа с обратным холодильником-конденсатором, высокоскоростной лопастной мешалкой и стеклянным бисером в качестве перетирающего агента, загружаемым в массовом соотношении к жидкой фазе 1,5:1. Жидкая фаза представляет собой раствор ледяной уксусной кислоты в растворителе, в качестве которого используют этилцеллозольв, этиленгликоль, 1,4-диоксан, изоамиловый и н-бутиловый спирты. Концентрация кислоты в жидкой фазе 3,4÷5 моль/кг. Далее в жидкую фазу загружают: йод в количестве 0,025-0,070 моль/кг жидкой фазы, металлический марганец и диоксид марганца в мольном соотношении 2:1 в количестве 11,8% от массы жидкой фазы. Процесс начинают при комнатной температуре и ведут при самонагреве до 30-38°С до практически полного израсходования диоксида марганца. Полученную суспензию соли отделяют от бисера и непрореагировавшего марганца и фильтруют. Фильтрат возвращают на повторный процесс, а осадок очищают перекристаллизацией. Технический результат - упрощение способа с использованием доступного сырья при низких отходах производства. 2 з.п. ф-лы, табл.
Description
Изобретение относится к технологии получения соли марганца и карбоновой кислоты, в частности уксусной, и может быть использовано в различных областях промышленной и лабораторной химии и в аналитическом контроле.
Известно, что в системе железо-карбоновая кислота-йод-оксид железа (III)-органический растворитель протекает ряд химических реакций, включая и циклические, основным конечным продуктом которых является соль карбоновой кислоты. При этом главным поставщиком катиона указанной соли является оксид металла, в то время как на долю металла в зависимости от природы оксида приходится всего примерно 25-33% (А.М.Иванов, С.П.Алтухов, Д.С.Лоторев. Циклические стадии в процессах получения из железа солей карбоновых кислот. Известия Курского государственного технического университета 2004, №1 (12). С.94-98).
Недостатком указанного подхода является то, что в выбранных условиях основным продуктом превращения является соль железа (III), а для получения соли двухвалентного металла нужны либо специально подобранные условия проведения процесса (что возможно далеко не всегда), либо проведение дополнительного автономного процесса восстановления трехвалентного металла в двухвалентный.
Наиболее близким к заявляемому является способ получения ацетата железа (II) (RU 2259994 C1, 10.09.2005 по заявке №2004104495/04 от 01.02.05), в соответствии с которым взаимодействие железа, его оксида Fe2О3 или Fe3O4 с йодом и уксусной кислотой проводят в бисерной мельнице вертикального типа с высокооборотной механической мешалкой и обратным холодильником-конденсатором, со стеклянным бисером в массовом соотношении с жидкой фазой загрузки 1:1 в среде азота в присутствии уксусного ангидрида в качестве водоотнимающей и стимулирующей добавки при 80° с периодическим отбором твердой фазы продукта путем фильтрования в среде азота и возвратом фильтрата на повторный процесс.
Недостатками указанного способа являются:
1. Проведение процесса и выделение продукта в среде азота, что заметно усложняет и аппаратурное оформление процесса, и выполнение последнего.
2. Использование и жесткое поддержание практически безводной среды не только вначале, но и по всему ходу процесса.
3. Проведение процесса при 80°. При такой температуре летучесть и уксусной кислоты, и уксусного ангидрида становятся заметными, что требует использования эффективно работающего обратного холодильника-конденсатора, а также ловушек и других мер для обеспечения комфортных условий для обслуживающего персонала.
4. Отсутствие в загрузке более высококипящего органического растворителя, в растворе которого относительная летучесть уксусной кислоты заметно бы уменьшилась.
5. Сосем не обязательно, что модель способа получения ацетата железа может быть использована при замене железа и его оксида на марганец и диоксид этого металла, свойства которого как и диоксида, а также соли-продукта существенно отличны от свойств железа, его оксида и ацетата.
Задачей предлагаемого решения является получить ацетат марганца (II) из металлического марганца и его диоксида по аналогичному по смыслу описанному выше процессу с подобным аппаратурным оформлением.
Поставленная задача достигается тем, что процесс проводят в бисерной мельнице вертикального типа, не требующей подвода внешнего тепла, загрузку металлического марганца и диоксида марганца производят в мольном соотношении 2:1 в количестве 11,8% от массы жидкой фазы, жидкая фаза системы состоит из органического растворителя и уксусной кислоты с концентрацией 3,4÷5 моль/кг и дозируется в массовом соотношением со стеклянным бисером 1:1,5, в жидкой фазе системы растворяют йод в количестве 0,025-0,07 моль/кг жидкой фазы, загрузку проводят в последовательности: жидкая фаза или раздельно ее компоненты, йод, металл и диоксид марганца; процесс начинают при комнатной температуре и ведут до практически полного израсходования диоксида, полученную суспензию соли отделяют от основной части непрореагировавшего металла и стеклянного бисера и направляют на фильтрование, осадок соли очищают от примесей металла и его диоксида перекристаллизацией, а фильтрат направляют на повторный процесс.
При этом в качестве органического растворителя используют этилцеллозольв, этиленгликоль, 1,4-диоксан, изоамиловый и н-бутиловый спирты.
А наличие в жидкой фазе системы воды вплоть до 4 мас.% практически не сказывается на характеристиках процесса.
Характеристика используемого сырья
Марганец реактивный по ГОСТ 6008-90.
Диоксид марганца по ГОСТ 4470-79.
Йод кристаллический по ГОСТ 4159-79.
Уксусная кислота по ГОСТ 61-75.
Этилцеллозольв по ГОСТ 8313-88.
Этиленгликоль по ГОСТ 10164-75.
н-бутиловый спирт по ГОСТ 6006-78.
Изоамиловый спирт по ГОСТ 5830-70.
1,4-ДиоксанпоГОСТ 10455-80.
Проведение процесса заявляемым способом следующее. В бисерную мельницу вертикального типа со стеклянным корпусом, высокооборотной мешалкой из тефлона или другой инертной и прочной пластмассы, а также с обратным холодильником-конденсатором вводят стеклянный бисер, предварительно приготовленную жидкую фазу или же ее компоненты раздельно, йод, марганец и диоксид марганца. Включают механическое перемешивание, и этот момент принимают за начало процесса. По ходу процесса без прекращения перемешивания отбирают пробы реакционной смеси, в которых определяют содержание соли и остаточные количества уксусной кислоты и диоксида марганца. Как только основная масса диоксида марганца расходуется, перемешивание прекращают, реакционную смесь отделяют от стеклянного бисера и основной массы тяжелых пластинок и частиц марганца, после чего ее направляют на фильтрование. Фильтрат, представляющий собой насыщенный раствор ацетата марганца в смеси растворителя и уксусной кислоты, анализируют и возвращают в повторный процесс. А твердую фазу направляют на очистку соли от примесей при горячем фильтровании и на перекристаллизацию.
Пример №1.
В бисерную мельницу со стеклянным корпусом внутренним диаметром 63,7 мм и высотой 159 мм с тефлоновой лопастной мешалкой, отстоящей от дна реактора на 0,3 мм, и обратным холодильником-конденсатором загружают 250 г стеклянного бисера диаметром 0,9-1,8 мм и 167 г раствора уксусной кислоты в этилцеллозольве. Концентрация кислоты 3,4 моль/кг. Далее вводят 11 г металлического марганца, 8,7 г диоксида марганца и 1,27 г йода. Включают механическое перемешивание (1440 об/мин) и этот момент принимают за начало процесса. Температура в зоне реакции в этот момент 21°С. По ходу процесса отбирают пробы реакционной смеси и по результатам анализа определяют степень превращения диоксида марганца. Через 113 мин она превысила 99%. Температура реакционной смеси в этот момент достигла 33°С. Перемешивание прекращают и отделяют реакционную массу от бисера, пропуская ее через своего рода фильтр с сеткой с ячейками 0,4·0,5 мм вместо фильтрующей перегородки. Эту операцию выполняют таким образом, чтобы основная масса тяжелых частиц марганца осталась на дне бисерной мельницы и на бисере. Последний без какой-либо промывки сразу же возвращают в бисерную мельницу, а суспензию весьма медленно осаждающейся соли в количестве 179 г фильтруют. Фильтрат возвращают на повторный процесс, а твердую массу перекристаллизовывают из водного раствора уксусной кислоты и ацетата марганца. В итоге получено 43,3 г Mn(ОСОСН3)2·4Н2O.
Примеры №2-9.
Реакционный аппарат, загрузки бисера и жидкой фазы, дозировки марганца и диоксида марганца, последовательности операций при загрузке, проведении процесса и выделении продукта аналогичны описанным в примере 1. Отличаются концентрацией уксусной кислоты в жидкой фазе, природой растворителя и дозировкой йода. Полученные результаты сведены в таблице. Обозначения: растворителей ЭЦ - этилцеллозольв, ЭГ - этиленгликоль, 1,4Д - 1,4-диоксан, иАС - изоамиловый спирт, нБС - н-бутиловый спирт, РВ - реакционная вода.
Таблица | ||||||||
Характеристики процесса | Пример № | |||||||
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
Природа растворителя жидкой фазы | ЭГ | 1,4 Д | иАС | нБС | ЭЦ | ЭЦ | ЭЦ | ЭЦ |
Концентрация уксусной кислоты в жидкой фазе, моль/кг | 3,4 | 3,4 | 3,4 | 3,4 | 4,1 | 4,5 | 4,5 | 5,0 |
Дозировка йода, моль/кг жидкой фазы | 0,050 | 0,052 | 0,053 | 0,051 | 0,070 | 0,042 | 0,061 | 0,025 |
Содержание воды в реакционной смеси, мас.% | РВ (~2) | РВ (~2) | РВ (~2) | РВ (~2) | РВ+0,5 | РВ+1,0 | РВ+1,5 | РВ+2,0 |
Температура, °С: начала процесса | 17 | 19 | 15 | 17 | 21 | 20 | 19 | 18 |
окончания | 33 | 30 | 36 | 25 | 38 | 29 | 32 | 26 |
Длительность процесса, мин | 98 | 125 | 74 | 172 | 54 | 103 | 85 | 157 |
Выгружено суспензии реакционной смеси, г | 184 | 175 | 177 | 168 | 183 | 177 | 178 | 175 |
Получено соли после перекристаллизации (*4Н2О) | 44,2 | 44,7 | 42,1 | 38,3 | 45,4 | 44,2 | 42,8 | 41,7 |
Положительный эффект предлагаемого решения.
1. Метод довольно прост в исполнении, не требует подвода внешнего тепла и сориентирован на вполне доступное сырье. При этом примерно для половины накапливаемой соли сырьем является диоксид марганца, являющийся природным соединением.
2. Аппаратурное оформление процесса простое и не содержит котлонадзорного оборудования. Данный процесс можно с успехом провести в малоотходном варианте. В нем не образуются и не накапливаются какие-либо нежелательные ингибиторы, что дает возможность проведения последующих серий в аппаратах с заполненными мертвыми зонами и не терять реакционную смесь по этой причине. Нет никаких ограничений и на возврат отработанной жидкой фазы и непрореагировавшего металла и его диоксида в повторный процесс.
3. Довольно простая очистка соли от твердых примесей и перекристаллизация сводят потери на этой стадии к минимуму.
Claims (3)
1. Способ получения ацетата марганца (II) путем прямого взаимодействия металла и диоксида марганца с уксусной кислотой в присутствии добавок йода как окислителя в бисерной мельнице вертикального типа с обратным холодильником-конденсатором, высокоскоростной лопастной мешалкой и стеклянным бисером в качестве перетирающего агента, отличающийся тем, что загрузку металлического марганца и диоксида марганца производят в мольном соотношении 2:1 в количестве 11,8% от массы жидкой фазы, жидкая фаза системы состоит из органического растворителя и уксусной кислоты с концентрацией 3,4÷5 моль/кг и дозируется в массовом соотношении со стеклянным бисером 1:1,5, в жидкой фазе системы растворяют йод в количестве 0,025-0,070 моль/кг жидкой фазы, загрузку проводят в последовательности: жидкая фаза или раздельно ее компоненты, йод, металл и диоксид марганца; процесс начинают при комнатной температуре и ведут до практически полного израсходования диоксида, полученную суспензию соли отделяют от основной части непрореагировавшего металла и стеклянного бисера и направляют на фильтрование, осадок соли очищают от примесей металла и его диоксида перекристаллизацией, а фильтрат направляют на повторный процесс.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют этилцеллозольв, этиленгликоль, 1,4-диоксан, изоамиловый и н-бутиловый спирты.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что наличие в жидкой фазе системы воды вплоть до 4 мас.% практически не сказывается на характеристиках процесса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005131684/04A RU2294921C1 (ru) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | Способ получения ацетата марганца (ii) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005131684/04A RU2294921C1 (ru) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | Способ получения ацетата марганца (ii) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2294921C1 true RU2294921C1 (ru) | 2007-03-10 |
Family
ID=37992472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005131684/04A RU2294921C1 (ru) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | Способ получения ацетата марганца (ii) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2294921C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104496789A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-08 | 浙江金科过氧化物股份有限公司 | 一种应用溶解度结晶法制备四水醋酸锰的生产工艺 |
-
2005
- 2005-10-12 RU RU2005131684/04A patent/RU2294921C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104496789A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-08 | 浙江金科过氧化物股份有限公司 | 一种应用溶解度结晶法制备四水醋酸锰的生产工艺 |
CN104496789B (zh) * | 2014-12-16 | 2016-04-06 | 浙江金科过氧化物股份有限公司 | 一种应用溶解度结晶法制备四水醋酸锰的生产工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2630310C1 (ru) | Способ получения бензоата олова (II) | |
RU2294921C1 (ru) | Способ получения ацетата марганца (ii) | |
CN108358777A (zh) | 一种基于含钒溶液的三水合三草酸铁钾的制备方法 | |
RU2680065C1 (ru) | Способ получения основного нитрата олова (IV) Sn(OH)2(NO3)2 | |
CN113817174A (zh) | 原位酰肼三维MOFs材料的制备方法及其用途 | |
RU2021271C1 (ru) | Способ получения 4-[5,6,7,8- тетрагидроимидазо (1,5-a)-пиридин -5-ил] -бензонитрилгидрохлорида в виде кристаллического полугидрата | |
RU2331629C1 (ru) | Способ получения салицилата марганца (ii) | |
RU2316536C1 (ru) | Способ получения формиата марганца (ii) | |
RU2398758C1 (ru) | Способ получения ацетата свинца (ii) | |
RU2671197C1 (ru) | Способ получения карбоксилатов олова (II) | |
CN101100444B (zh) | 一种二苯基重氮甲烷的合成方法 | |
RU2391332C1 (ru) | Способ получения бензоата марганца (ii) | |
RU2670199C1 (ru) | Способ получения карбоксилатов олова (II) | |
RU2371430C1 (ru) | Способ получения фумарата марганца (ii) из металла и его оксида (iii) | |
RU2373182C2 (ru) | Способ получения малоната и сукцината марганца (ii) | |
RU2424225C1 (ru) | Способ получения основного ацетата меди (ii) | |
RU2713840C1 (ru) | Способ получения фторида олова (II) из металла и его диоксида | |
RU2377245C1 (ru) | Способ получения алкоголятов марганца | |
RU2412152C2 (ru) | Способ получения м-нитробензоата марганца (ii) | |
RU2717810C1 (ru) | Способ получения нитрата олова (IV) путем окисления нитрата олова (II) | |
RU2650893C1 (ru) | Способ получения основного бензоата олова (II) | |
RU2326861C1 (ru) | Способ получения бензоата железа (iii) | |
RU2359956C1 (ru) | Способ получения оксалата марганца (ii) | |
CN114682306B (zh) | 一种合成原膜散酯用弱碱类催化剂的再生方法 | |
CN106675082A (zh) | 一种制备分散蓝354的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071013 |