SU865813A1

SU865813A1 - Способ получени кристаллического манганата кали

Info

Publication number: SU865813A1
Application number: SU802867154A
Authority: SU
Inventors: Василий Михайлович Писный; Ася Петровна Попова; Валентина Михайловна Маркова
Original assignee: Предприятие П/Я В-8046
Priority date: 1980-01-04
Filing date: 1980-01-04
Publication date: 1981-09-23

Description

Изобретение относится к области производства манганата калия.

Известен способ получения манганата калия в виде щелочного плава пу- ₍тем сплавления смеси пиролюэи:а с гидроокисью калия в потоке горячего газа [1].

Наиболее близким к иэобрете ию по технической сущности и достигаемому . результату является способ получения кристаллического манганата калия путем сплавления 1 части пиролюзита с частями гидроокиси калия под давлением кислорода или воздуха при 200220 С с последующим выщелачиванием 1 плава и выделением продукта [2].

Недостатками известного способа являются его многостадийность (подготовка руды, приготовление расплава гидроокиси калия, сплавление, выщела-2 чивание плава), высокие энергетические затраты и сложность аппаратурного оформления процесса.

Цель изобретения - упрощение процесса получения кристаллического ман-·*· ганата калия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения кристаллического манганата калия, окисление двуокиси марганца проводят при 31

80-100°С в 40-50%-ном растворе гидроокиси калия перманганатом калия, взятым в количестве 2-2,5 моль на моль двуокиси марганца, с последующим выделением продукта.

Выделение продукта может быть осуществлено любым из известных методов - декантацией, центрифугированием или фильтрацией.

Целевой продукт получают по следующей реакции:

Мп.О_г+2КМп0₄+4КОН = 3 ^Мп 0«, + 2 Η_£0 . при концентрации КОН менее 40% и температуре менее 80°С скорость реакции резко понижается, что затрудняет практическое осуществление процесса и увеличивает непроизводительный расход КМпО,. При концентрации КОН более 50% наблюдается сильное вспенивание реакционной смеси ввиду интенсивного выделения кислорода по реакции, что затрудняет осуществление процесса и увеличивает непроизводительный расход КМпОд.

При мольном отношении КМпОд: МпОд-С <2 моль степень превращения MnOj в ..

KjMnO^ недостаточна, что снижает коэффициент использования МпО₂ и приводит к получению загрязненного продукта. Мольное отношение более 2,5 нерационально, так как приводит к увеличенному расходу КМпОд’без ощутимого повышения скорости процесса и степени превращения Мп 02 в КМпО₄.

Поддержание температуры выше 100°С приводит к увеличению энергозатрат г и практически не оказывает положительного влияния на процесс.

Способ осуществляют следующим образом.

К раствору КОН в обогреваемом стеклянном' реакторе , оборудованном механи-ίθ ческой мешалкой, дозируют смесь КМпОд и MnOg. Реакционную смесь выдерживают до практически полного исчезновения перманганата, после чего охлаждают до комнатной температуры и раз- 15 деляют на пористом стеклянном фильт ре .

Пример 1. В 200 мл 40%-ной КОН вводят 21 г Μηθ2 и 95 г КМпСИ (КМη Од : Мп 02 = 2,5 моль) при 100°С. 20

Смесь выдерживают до исчезновения перманганата (около 6 ч), после чего охлаждают до комнатной температуры и разделяют на пористом стеклянном фильтре.

Получено 194 г кристаллического ²⁹манганата калия состава, %: К^МпО^ 81,4,’ КОН 6,8; ΜηΟ^ θ'θΐ ^и остальное Н₂0. Выход К2Мп0д 97,9%, степень полезного использования КМпОд 73,7%,' степень превращения Мп 01 в К^МпОд 91,8%. 30 Пример 2. В 200 мл 46,5%-ной КОН вводят 22 г Мп 02 и 88 г КМη ОД (КМпОд : Мп 02 = 2,2 моль) при 9 0°С. Смесь выдерживают до исчезновения перманганата калия (около 4 ч от на- 35 чала дозировки), после чего охлаждают до комнатной температуры и разделяют на пористом стеклянном фильтре.

Получено 187 г кристаллического манганата калия состава,%: KgMnO^ 82,2; дд КОН 7,9) Μη Οι 0,62 и В _£О остальное. Выход HKj, НпОд 98,7/ степень полезного использования КМпОд. 83,6%; степень превращения MnOj. вК^НпОд 92,0%.

Пример 3. В 200 мп 50%-ной КОН вводят 26 г Мп0у и 95 г КМпОд (КМпОд МоО^ = 2 моль) при 80^еС. Смесь выдерживают до исчезновения перманганата калия /около 5 ч от начала дозировки), после чего охлаждают до комнатной температуры и разделяют на пористом стеклянном фильтре.

Получено 215 г кристаллического манганата калия состава,%: К^МпО. 79,0; КОН 8,5; МпО^ 0,89 и Н_£О остальное. Степень полезного использования КМпО 89,2%; степень превращения Мп0₂в К2МПО4 89,2%.

Изобретение обеспечивает получение продукта с высоким выходом при сравнительной простоте и небольших затратах на окисление. Применение перманганата калия в качестве окислителя позволяет проводить процесс в одну стадию в водном растворе КОН, исключить необходимость приготовления высококонцентрированных растворов щелочи; исключить применение специальной аппаратурЕЛ (плавители щелочи, автоклавы) ; исключить применение высокотемпературных теплоносителей.

Claims

Изобретение относитс к области производства манганата кали . Известен способ получени манганата кали в виде щелочного плава пу тем сплавлени смеси пиролюзи:а с ги роокисью кали в потоке гор че о газа 1. Наиболее близким к изобрете ию по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ получени кристаллического манганата кали путем сплавлени 1 части пиролюзита с 5 част ми гидроокиси кали под давле нием кислорода или воздуха при 200220° С с последующим выщелачиванием плава и выделением продукта
2. Недостатками известного способа вл ютс его многостадийность (подготовка руды, приготовление расплава гидроокиси кали , сплавление, выщела чивание плава), высокие энергетические затраты и сложность аппаратурного оформлени процесса. Цель изобретени - упрощение процесса получени кристаллического ман ганата кали . Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу получени кристаллического манганата кали , окисление двуокиси марганца провод т при 80-100°С в 40-50%-ном растворе гидроокиси кали перманганатом кали , вз тым в количестве 2-2,5 моль на 1 моль двуокиси марганца, с последующим выделением продукта. Выделение продукта может быть осуществлено любым из известных методов - декантацией, центрифугированием или фильтрацией. Целевой продукт получают по следующей реакции: Mn. 2КМп04 + 4КОН 3 О + . при концентрации КОН менее 40% и температуре менее 80°С скорость реакции резко понижаетс , что затрудн ет практическое осуществление процесса и увеличивает непроизводительный расход КМпО.. При концентрации КОН более 50% наблюдаетс сильное вспенивание реакционной смеси ввиду интенсивного выделени кислорода по реакции , что затрудн ет осуществление процесса и увеличивает непроизводительный расход КМпОд. При мольном отношении КМпОд: MnOj-C 2 моль степень превращени МпОг в .. К2Мп04 недостаточна, что снижает ко эффициент использовани МпОг и приводит к получению загр зненного продукта . Мольное отношение более 2,5 нерационально, так как приводит к увеличенному расходу КИпО без ощутимого повышени скорости процесса и степени превращени MnOj в КМпО. Поддержание температуры выше ЮО приводит к увеличению энергозатрат и практически не оказывает положительного вли ни на процесс. Способ осуществл ют следующим образом , К раствору КОН в обогреваемом сте л нном реакторе , оборудованном механ ческой мешалкой, дозируют смесь КМпО и MnOg. Реакционную смесь выдерживают до практически полного исчезновени перманганата, после чего охлаждают до комнатной температуры и раздел ют на пористом стекл нном фильтре , Пример 1. В 200 мл 40%-ной КОН ввод т 21 г МпОг и 95 г KMnCk (КНп04 : Мп02 2,5-моль) при 100°С. Смесь выдерживают до исчезновени перманганата (около б ч), после чего охлаждают до комнатной температуры и раздел ют на пористом стекл нном фильтре. Получено 194 г кристаллического манганата кали состава, %: ICMnO 81 КОН 6,8; MnOj 0,81 и остальное . Выход К2ИпО 97,9%, степень полезно го использовани КМпО 73,7%, степень превращени MnOi в 04 91,8 Пример 2,В 200 мл 46,5%-н КОН ввод т 22 г Мп02.и 88 г КМпОД (КМпО : MnOj 2,2 моль) при 90ОС. Смесь вьщерживают до исчезновени перманганата кали (около 4 ч от на чала дозировки), после чего охлажда ют до комнатной температуры и разде л ют на пористом стекл нном фильтре Получено 187 г кристаллического манганата кали состава,%: К2МпОд 82 КОН 7,9; МпОг 0,62 и ИjO остальное Выход НК2ИпОд98,7/ степень полезного использовани КМоО. 83,6%; степень превращени MnOj, в 92,0% Пример
3. В 200 мл 50%-ной КОН ввод т 26 г Мп02 и 95 г КМпОд ( КМп04 MnOi 2 моль) при 80С. Смесь выдерживают до исчезновени перманганата кали (около 5 ч от начала дозировки), после чего охлаждают до комнатной температуры и раздел ют на пористом стекл нном фильтре. Получено 215 г кристаллического манганата кали состава,%: . 79,0- КОН 8,5,- МпО, 0,89 и Н остальное . Степень полезного использовани КМпО 89,2%; степень превращени Мп02В 89,2%. Изобретение обеспечивает получение продукта с высоким выходом при сравнительной простоте и небольших затратах на окисление. Применение перманганата кали в качестве окислител позвол ет проводить процесс в одну стадию в водном растворе КОН, исключить необходимость приготовлени высококонцентрированных растворов щелочи; исключить применение специальной аппаратурЕЛ (плавители щелочи, автоклавы ) ; исключить применение высокотемпературных теплоносителей. Формула изобретени Способ получени кристаллического манганата кали , включающий окисление двуокиси марганца в среде гидроокиси кали при нагревании и выделение продукта, отлич ающи йс тем, что, с целью упрощени процесса , окисление ведут перманганатом кали , вз тым в количестве 2-2,5 моль на 1 моль двуокиси марганца при 80100°С и гидроокись кали используют с концентрацией 40-50 вес.%. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Позин М.Е. Технологи минеральных солей. ЛО. , Хими , 1974, ч, 1, с. 782. 2„ Авторское свидетельство СССР № 150828, кл. С 01 G 45/12, 1961 (прототип),