Способ комплексного получения марганца, хлора (или кислорода), фосфата марганца и водорода

Способ комплексного получения марганца, хлора (или кислорода), фосфата марганца и водорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е l65682

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Союз Советских

Социалистических

Республик

Кл. tg,i, 31

I2h, 1

40а, 46(1)

Заявлено 141Ч.1962 (№ 774037/23-4) с присоединением заявки №.ЧПК С 01Ь

В Olk

С 2b

Приоритет

Опубликовало 26.Х.1964. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 21.1,(965

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

УДК

8CECOfO31 g г, А ТГ;,1

<" )< (>ЮАr10, f, Ä

Авторы изобретения

С. А. Зарецкий, Е. В. Мулин, Т. Н. 1Оркова, H. В. Гринберг, А. А. Лихачев н А. С. Гах

Заявитель

СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО ПОЛУЧЕН ИЯ МАРГАНЦА, ХЛОРА (ИЛИ КИСЛОРОДА), ФОСФАТА МАРГАНЦА И ВОДОРОДА

Г1одпис); ал ярд)))!а Л"",)9

На металлургических заводах по производству ферромарганца и силикомарганца с электрометаллургической дефосфорацией концентратов в электролечах наряду с Gecфосфористым шлаком образуется высокофос- 5 фористый марганцевый сплав, содержащий

60 — 65)% марганца, 25 — 30% железа и 3 — 4% фосфора.

Известен способ комплексного получения марганца электролитическим путем из окис- 10 ных руд, которые выщелачивают кислотой, железо из полученного раствора удаляют в виде гидроокиси, а примеси других тяжелых металлов — в виде сульфидов, очищеллый электролит подвергают электролизу. )5

Предлагаемый способ комплексного получения марганца, хлора или кислорода, фосфата марганца и водорода отличается от известного тем, что в качестве марганцевого сырья применяют высокофосфористый желе- 20 зомаргалцевый сплав, раствор которого 1) кислотах очищают от примесей железа 11(мента и!!сй порол!КО<кслсз3, прл тех!псратуре не лижс 50"С. Для получен 111 фосф3- 25 та марганца ныд(ля(ощуюся лрл и.лцелачлвалил сплава смесь фосфорпстого водорода с B0;(0p0, (0!<1 Обрабаты л3 !От;1вуокисыо . <;1!)ганца в щелочной среде. Получают мористый марганец, идущий на эл(ктролиз вместе 30 с основным раствором, полученным !осле очистки от примесей тяжелых металлов изnecTIfl lf)Iff способами.

Способ позволяет расширить сырьевую базу получения марганца, а также использовать хлористы и водород, являющийся OTxздом многих хлорорганических производств.

По предлагаемому способу высокофосфористый жслезомаргалцевый сплав обрабатывают серной и соляной кислотами (точнее кислым отработанным после электролиза электролитом) ло следующей схеме:

NnFeP + ICI )=1ЧпС(» + FcC(+ PH)+ 1)2

Смесь полученных газов пропускают через колощ!у, заполненную раствором окислителя, в качестве которого используют двуокись марганца. или другой марганцевый окислитель, получаемый в лроцессс дальнейшей переработки сплава. При этом протекает следующая реакция:

2РИ;) + 8Мл02+ 10ИС1-)=>Ч(з;)(РО )2 +

+ 5.чл С + 81(O.

Фосфорлстый водород, оклсленщяй до фосф3. та ы<1 ?? i 3 ?? III()ДитсЯ и IIII;Ic твеР;!ОГО 11 ()() дукта, 3 по. I)"1<з101ци1!с!1 «)1л С! > I)03 II() <11ца 10т л ц и к. 1 э (к т р О 3 ! 3 «1 (в 3 110 и т ) >(л 1! ! Ол у < с I! и я двуокиси и;!рг3!!!!3.

Полу<10!!1!1,!й п()л р3стлор(лиll сплав(I в кислоте рлс!!!Ор, co z())жащий соответствуя)щис

166682

Mn,„„, + FeCIs -)- MnCIs+ Fe! соли млрган(са и железа, после нейтрализации Пример. избыточной кислоты обрабатывают в аппара- РBcTI)opnfl Отхо>сянсн Й Bf fcof<0(j)oc(j)opHcThfH те с перемешиванием порошком железомар- железомарганцевый сплав в отработанном ганцевого сплава в соотношении 2,3: 1 к ве- католите, содержащем 60 г/л MnCIs, 100 г/л су железа в растворе. Марганец сплава пе- 5 NH4CI и 20 г/л HCI, готовят раствор католиреходит в раствор, при этом железо выпада- та с содержанием 95 г/л МпС4, 100 г/л ет в осадок: NH4Cl. Перешедшее в раствор двухвалентное железо высаживают в виде металла путем обработки раствора порошком железомарган1р цевого сплава. При этом все двухвалентное железо переходит в осадок (при 90 С за

Выпавший осадок железа выделяют отста- 2 (ac). иванием. Затем с целью очистки от вредных Образовавшийся при растворении сплава для электролиза примесей (Ni, Со, Fe) раст- f)oàoðoà с примесью фосфористого водорода

;)Ор Обрабатывают известными приемами, на- 15 пропускают через колонну со стеклянной например, сульфидом марганца или сульфидом сайкой, заполненную водной суспензией поаммония. Вредные примеси в виде сульфидов рошка MnOs, полученного электролитически. выпадают в осадок, после чего раствор фильт- При этом происходит окисление фосфористоруют и подают на электролиз. го водорода по реакции:

Электролиз проводят в электролизере, со- 20 стоящем из трех камер: катодной, анодной и 2PHs + 8Мп02+ 1ОНС!-)=Мп(Р04) + междиафрагменного пространства, Питающий + 5 MnCIs+ 8Н О. католит, содержащий соли марганца и аммония, подают в катодйое пространство и фильт- В результате этой реакции водород полноруют через диафрагму в междиафрагменное 25 стью очишаетсЯ от фосфина. пространство, далее католит выводят из элек- Полученный после очистки от железа ратролизера подкисленным за счет электропе- . c»op очищают от вредных примесей сульфиреноса кислоты из анодного пространства. дом марганца, а затем подают на электролиз, Прн работе по солянокислотной схеме на При электролизе католит, содержащий графитовых анодах выделяется хлор, на ка- 30 95 2/л МпС4, 100 г/л NH4CI, 1 г/л HCI, податоде из нержавеющей стали или титана — ют в катодное пространство и фильтруют чеметаллический марганец. Анодная диафрагма рез катодную фильтрующую диафрагму в с большим диффузионным сопротивлением междиафрагменное пространство. Через анодпрепятствует диффузии хлористого марганца ную камеру, имеющую диафрагму с большим в лподное пространство. Обедненный марган- 35 диффузионным сопротивлением, пропускают цем католит донасьпцают в специальной ко- 200 г/л соляной кислоты. лонне хлористым водородом и направля(от При напряжении на ванне 5,5 в, катодной далее на растворение отходящего многофос- плотности тока 1000 а/м2 и температуре 25 С форнстогo сплава. на катоде получают металлический марганец

В электролизере в этом случае получают в 40 серебристо-серого цвета с выходом по току качестве товарных продуктов концентриро- "0 /о, на графитовом аноде в закрытом анодванпый хлор и безуглеродистый металличе- ном пространстве выделяется газ, содержаский марганец. Матрицы с марганцевым по- щий до 99,87а хлора.

<рытием периодически извлекают из Откры- В Отдельных опытах в анодное прострапстoiI катодной камеры слой марганца сдира- 45 во электролизера вместо соляной кислоты повместо вынутой матрицы в катодну)о давали раствор хлористого марганца, содерсйку помещают чистую матрицу. жащий 150 г/л MnCls, и при анодной плотноВытскшую из аподного пространства обе (- сти тока 1000 — 1500 а.((> получали двуокись пенную кислоту донасыщают хлористым во- марганца которую использовали для окиследо1)одом в специальной колонне и снова по- 50 ния фосфорнстого водорода. дл(от в лнодное пространство электролизера.

В отдельных электролизерах в аподное пространство подают раствор хлористого мар- Предмет изобретения га(гцл, при этом марганец окислястся до двуокиси марганца, которую используют для Оки- 55 l. Способ комплексного получения марганСЛЕПИЛ (j)OC(j)OPHCTOI ВОДОРОДЛ. ца хлора (или к рн рл )оте по cc ðnof1<елсзох)лрглп. новых лнодлх выделястся кнелоро I, пл като- бр рын рлстпоря(от (3 гнслота, у " р

< 1 лотах, полученный при ле — млрглнсц. Таким об )лзом, в —; р, .,, 1;., Клчеетвс этом раствор О пнцлют От примесей железа товарц)(х продуктов по ссрнокислот;(ой ехсмс неM(пт )пней норопп< получл(от безуглсроднстый млрглнс и н кон- тяжелых металлов и:)пестпымн способами, отIICIITPHPOI3HIIllll>i(1 КНСЛО О,, ВО О

Ород, водород, л тлкжс я(лен от ослдкл раствор подне;)гают элскфосч );Iò млрганца. 65 з1)олнзу, 165682 оПЕчАтКи К М 166682

Следует чйтять

Редактор Б. С. Нанкина Текреп А. А. Куарявицкая Корректор О. 6. Тюрина

Зак. З58812 Тиратк 550 Форгиат бум. 60)<9()>/8 061еч 0,23 нзд. л, цена 5 кон.

ЦЦИИПИ Государстве ного когантета по полам нзобре1ений и открытий СССР,Ческва, Центр, гр. Серова, а. 4

Ти;ография, пр. Сапунова, 2

2. Способ по п. 1, отличающиася тем, что. с целью получения фосфата марганца, выделенную при растворении сплава смесь фосфо Кл. 121 31

1211, 1

40а, 46 о ристогр водорода с водородом окисля окисью марганца, образующийся прн хлористый марганец подвергают элект