Способ получения перманганата щелочного металла

Способ получения перманганата щелочного металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I. СПОССЖ ПСШУЧЕНИЯ ПЕРМАНГАНАТА ЩЕЛОЧНСГО МЕТАЛЛА путем окисления диоксида марганца в шепочкой среде при повышенной температуре , отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта , ускорения пр жесса и уменыиения расхода щелочи, (жвсленве ведут гипохлоритом натрия в присутствии катализатора - сульфата двухвалентной меда, сутшфата трехвалентного железа, нитрата, серебра или нитрата двухвалентного ко бальта. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ в и с я тем, что катализатор вспольауют в количестве 0,5-1О% от веса диоксида марганца. (Л 3.Способ по Ш1. 1 и 2, о т л и ч аю ш и и с я тем, что окисление ведут при 65-85с.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИХ у С 01 G 45/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3330198/23-26 (22) 01.07.81 (46) 23.10,83, Бюл. N. 39 (72) К. Д. Добрышин, В. B. Кириллов, и

М. Т. Головкина (7 1) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (53) 661.87 1.21-17 (088.8) (56) 1. Мачулкин М. Н., Маркова В. М., Ковалева К. A.. Савочкин В. P., Бамбулевич Е. A. Новая технологическая схема получения манганата и перманганата калия. Сб. трудов ГИПС. Госхнмиздат, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

М 75534, кл. С 01 G 49/12, 06.10.48.

3. Патент ClllA N 4117080,, кл. С 01 С 45/12, 26.09.78 (прототип).

„Я0„„1049428 A. (54)(57) 1. СПОСОБ ПСЛУЧЕНИЯ ПЕРМАНГАНАТА ШЕЛОЧНОГО МЕТАЛЛА путем окисления диоксида марганца в meлочной среде прн повышенной температуре, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, ускорения процесса и уменьшения расхода щелочи, окисление ведут гипохлоритом натрия в присутствии катализатора - сульфата двухвалентной меди, cym фата трехвалентного железа, нитрата. серебра или нитрата двухвалентного кобальта.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что катализатор используют в количестве 0,5-10% от веса диоксида марганца.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что окисление ведут прн 65-85 С.

1049428

Изобретение. относится к получению перманганата щелочного металла из диоксида марганца.

Известен способ получения перманганата калия, включающий две стадии. Вначале пиралюэит окисляют до манганата кислородом при давлении 2-2,5 атм в среде расплавленной щелочи при 200220 С. На второй стадии полученный манганат подают в электролизеры, где 10 происходит его окисление до перманганата 1 3.

Недостатками известного способа являются ceo многостадийность, сложность алпаратурного оформления, энергоемкость. 15

Известен также одностадийный способ получения перманганата калия, основанный на окислении диоксида марганца в смеси с едким кали кислородом воздуха при 2-3 атм и 80-90 С $2(.

НедостаткЬм данного способа является необходимость использования повышенного давления.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре->> зультату является способ получения перманганата щелочного металла, включающий окисление диоксида марганца окислами азота в щелочной среде при температуре, свыше 40 С (3). ЗО

Недостатком известного способа являются невысокий выход целевого продукта и длительность процесса. Через пять часов после начала реакции, менее 2% диоксида марганца переходит в перманганат,з что свидетельствует о низком выходе продукта. При проведении реакций необходимо использовать концентрированные растворы щелочи (свыше 240 г/л). Кроме того, окислы азота токсичны и загрязняют ок- 40 ружающую среду.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта, ускорение процесса и уменьшение расхода щелочи.

Поставленная цель достигается тем, 45 что codhacao способу получения перманыната щелочного металла путем - окисления диоксида марганца гипохлоритом натрия в щелочной среде при повышенной температуре в присутствии катализатора -,50 сульфата двухвалентной меди, сульфата трехвалентного железа, нитрата серебра или нитрата двухвалентного кобальта.

Целесообразно использовать катализа- тор в количестве 0,5-10% от веса диоксида марганца, а окисление диоксида вести при 65-85 С.

Способ осуществляется следующим образом.

В щелочной среде между дцоксидом марганца и гипохлоритом протекает реакция с образованием перманганата. Концентрация гипохлорита и щелочи может колебаться в широких пределах: по активному хлору от 3 до 40 г/л, по едкому натру от 20 до 100 г/л. Эти колебания существенно не влияют на выход пермангана та, Взаимодействие диоксида марганца с гилохлоритом протекает уже при температуре ниже 50 С, однако в отсутствии о катализатора образуется смесь манганата и перманганата. Поэтому в реакционную смесь добавляют катализаторсоединения двухвалентной меди, трехвалентного железа, серебра или двухвалентного кобальта. Введение катализатора в количестве до 0,5% от веса диоксида марганца практически не оказывает влияния на ход реакции. При введении катализатора в количестве более 10% происходит интенсивное разложение гипохлорита, что отрицательно сказывается на реакции образования перманганата. Наилучшие результаты получены при 65-85 С.

Пример 1. Наклеску диоксида марганца 0,25 r помещают в реакционный сосуд и обрабатывают 50 мл раствора гипохлорита с содержанием активного хлора 14 г/л и щелочи 80 г/л, в при.сутствии сульфата и двухвалентной меди в количестве 3% от веса диоксида марганца. Сосуд помещают в термостат ь и выдерживают при 80 С в течение

25-35 мин. Выход перманганата при этом составляет 78 /о.

Пример 2. Навеску диоксида марганца 0,1 г помещают в реакционный сосуд и обрабатывают 1ОО мл раствора гипохлорита натрия с содержанием . активного хлора 20 г/л и щелочи 95 г/л в присутствии нитрата серебра, взятого в количестве 2,5% от веса диоксида. Сосуд помещают в термостат и выдерживают при 85 (в течение 30 мин. Выход перманганата составляет 72/о.

П.р и м е р 3. Навеску диоксида марганца 0,1 r обрабатывают в реакци» онном сосуде 100 мл раствора гипохлорита натрия с содержанием активного хлора 26 г/л и щелочи 65 г/л в присутствии катализатора нитрата двухвалентного кобальта, взятого в количестве 3,5% от веса диоксида. Сосуд помешают в термостат и выдерживают в те1049428

3 чение 30 мин при 85 С. Выход лерманганата составляет 7 3%.

Пример 4. Навеску диоксида марганца 0,1 г обрабатывают в реакционном сосуде 200 мл раствора гипохлорита натрия с содержанием активного хлора 18 г/л и щелочи 78 r/n в присущ ствии сульфата трехвалентного железа, взятого и количестве 3,57 от веса диоксида. Сосуд выдерживают при 85 С в те-10 чение 35 мин. Выход перманганата составляет 65%

Использование предложенного способа позволяет получать перманганат щелочного металла используя менее концентриро- 1

4 ванный раствор щелочи (60-100 г/л против 240 г/л и выше у известного), сократить время получения перманганата, повысить выход целевого продукта, избежать затрязнения окружающей среды соединениями азота. ю

Использование в процессе несложной аппаратуры позволяет испольэовать на установках по дезодорации газовых вы бросов, где в качестве окислителя испол ! зуется раствор пермангаиата калия, воз,вратить в процесс регенерированный, продукт и уменыцить расход цермангана та, устранить сброс марганцевых соедн нений в водоемы.

Составитель В. Тотров

Редактор Г. Волкова Техред Ж.Кастелевич Корректор О.Тигор

Заказ 8343/22 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4