Способ получения перманганата натрия

Способ получения перманганата натрия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

q;;Actô. k Ие и;: 1

Союз Caae cx x

Социалистически к

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 709715 (61) Донолннтельное к авт. свид-ву (22)Заявлено 03е05,77 (21) 2480383/23-26 с присоединением заявки РЙ— (5 l ) M. Кд.

С 25 В 1/28

Июудиустиаии4 кеиитет

CCCP ю давим изебиетеиий

I NlrpblTNS (23) Приоритет (53) УДК621.357. .2 (088.8 ) Опубликовано 15.01.80. Бюллетень лв 2

Дата опубликования описания 17.01.80 (72) Авторы изобретения

Р. И. Агладзе, Г. М. Доманская и К. А. Чапичадзе

Институт неорганической химии и электрохимии

АН Грузинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРМАНГАНАТА НАТРИЯ

Изобретение относится к области электрохимии, в частности к получению неорганических солей, и может быть применено в производстве марганцевых окислителей.

Известен способ получения пермангана3 та натрия анодным растворением электролитического марганца в карбонатных или щелочных электролитах (1).

Недостатками способа являются приме10 пение дорогостоящих анодов, высокий расход электроэнергии при использовании карбонатных электролитов, низкий выход перманганата натрия в щелочных растворах.

Наиболее близким к изобретению являlS ется способ получения перманганатов анодным растворением ферромарганца или силикомарганца, согласно которому анодное растворение проводится в слабокислых или нейтральных растворах сернокислых солей при анодной плоскости тока 910 A/AM и при иеприжеиии 0,8-7,0 В (2), 2.

Недостатками указанного способа являются получение продукта электролиза в

2 виде сульфатного раствора, разбавленного по перманганату натрия, что препятствует выделению последнего из электролита, а также высокие энергозатраты.

Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии и повышение чистоты продукта.

Поставленная цель достигается тем, что электролиз ведут при напряжении 3,24,5 В и плотностях тока: объемной 2550 А/дм, анодной 20-40 А/дм и каЭ тодной 40-60 А/дм, с использованием

R электролита следующего состава, г/л; ттаОН 40-250; Йа СО 50-150; вода до 1л.

Способ осуществляется следующим образом. . Ферромарганец в виде литых электродов завешивают в электролизер, где происходит его анодное растворение в щелочно-карбонатном натриевом электролите.

При этом марганец ферромарганца анодно окисляется и образует концентрированный раствор перманганата натрия в основном электролите.

В процессе электролиза содержание карбоната в растворе за счет енодного растворения карбидов ферромарганца увеличивается, а щелочи — снижается. Железо, силиций и металлические примеси ферромарганца образуют при электролизе окислы, которые отделяют от раствора фильтрованием. о

Напряжение на ванне благодаря высокой электропроводности электролита составляет не более 3,2 В в начале алектролиза и не более 4,5 В в конце.

Обьемная плотность тока (Х),в) не должна быть ниже 25 А/дм, использова3 ние больших обьемов электролитов снижает концентрацию продукта в растворе, и применение 33,, более 50 A/äì техни3 чески усложняется. 30

Электролиз ведут при анодной плотнос ти тока { 33ц ) 20-40 А/дм, так к&к при

2.

Я,„ниже 20 А/дм + уменьшается выход пр дукт по току. а пр Зм более40А/m растут анодная поляризация и напряжение 25 на ванне.

Юля уменьшения катодного восстановления перманГаиата электролиз проводят при катодной плотности тока (gag) не менее 40, но не более 60 А/лм, чтобы за "с счет высокой катодной поляризации не увеличивать напряжение на ванне.

В состав электролита входит 25040 г/л ИаОН, так как при содержании щелочи более 250 г/л выход перманганата резко снижается, а ниже 40 г/л — основные показатели электролиза ухудшаются, Раствор должен содержать не менее

60 г/л Иа, СО, так как в растворах 4з шелочи с более нйзким содержанием карбоната образуется в основном манганат натрия, Концентрация карбоната натрия в электролите во время электролиза возрастает, ио не должна превышать 1 50 г/л М а О, чтобы карбонат не кристаллизовался во время электролиза в ванне.

Пример. Электролизер — бездиафрргменйая ванна размером 640 110

510 мм. Аноды - литые электроды размером 55.25 450 мм из ферромарганца марки ФМн=78, Химический состав ферромарганца, %: Мд 79,53; Ке 10,75; 5д

1,21е Ц (Ое20э С 7 Q

Катоды — медные пластинки.

Условия электролиза и основные показатели работы электролизера, состав и количество полученных растворов приведены ниже.

17,5

17,0

50,6

212,8

11,02

0,376

Ф о р м у л а,и з о б р е т е н и я

Способ получения перманганата натрия путем анодного растворения ферромарган5 4 токаи 500

Продолжительность электролиза, ч

Плотность тока: анодная, А/дм а

2э-ЗО

I катодная, А/дм 40 обьемная, А/дм

29 Напряжение, В 3,2-4,5

Обьем электролита, л: начальный конечный

Температура электролита, 19-33

Состав электролита, г/л: нач альпы и

ИаОН

И 2СОЗ конечный

ИаОН 55,1

Иа СО 106,5 . NaXN 04 168,8

Из Ми 0 175,6

Количество растворившегося анодного ферромарганца, кг 2,750

Количество, полученное в растворе, кг:

ИаМИ Og 2,870

Йл МИ 04 2,9085

Расходные коэффициенты не 1 кг полученного продукта: расход электроэнергии, кИт ° ч расход щелочи, кг расход ферромарганца кг 0,466

Состояние анодов после электролиза: металл блестящий, растворение равномерное, питтингов, окислов, осадков на поверхности анодов не отмечается.

При этом потери аноднорастворившегося марганца в виде двуокиси марганца составляют всего 5%.

Технико-экономическая эффективность .предлагаемого способа состоит в уменьшении расхода электроэнергии за счет снижения напряжения при электролизе, интенсификации процесса путем увеличения плотностей тока и получения концентрированного раствора перманганата натрия с легкоотделяемыми компонентами электролита.

709715

Составитель Т. Барабаш

Редактор E. Хорина Техред H. Бабурка Корректор Н. Задериовская

t

Заказ 87! 2/35 Тираж 698 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 иа в бездиафрагменном электролизере, отличающийся тем, что, с иелью снижения расхода электроэнергии и повышения чис» тоты продукта, электролиз ведут при напряжении 3,2-4,5 В и плотностях тока: обьемной 25-50 А/дм, анодной 20-40 А/дм и катодной 4060 А/дм, . с использованием. электролита следующего состава, г/л:

К аОН 40 250

Ка СО

Вода Qo 1 л

Источники ю4ормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агладзе P. И., Домайская Г. Р4.

ХПХ, 8, с. 787, 1951.

2. Авторское свидетельство CCCP

М 94195, кл. С 01 С 45/12,24.04.51 (прототип).