Способ получения двуокиси марганца

Способ получения двуокиси марганца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Опубликовано 25.01.80. Бюллетень М 3 (5l)M. Кл.

С 01 5 45/02 йе аелви взвбриений в атюрытяй (53) УДК 661.871, .2(088.8) Дата опубликования описания 28.01 80 (72) Авторы изобретения

В. A. Степанов, Ю. Б. Васильев, Т. В. Сафронова и Н. В. Малова (71) Заявитель (5 ) СГОСОВ ПОЛЬ ЧЕНИЯ ДВУОКИСИ МАГтАНБА

Изобретение относится к получению двуокиси марганца и может быть использовано прн получешт катализаторов.

Известен способ получения двуокяси марганца путем окисления 5-30% водного раствора сульфата марганца или хлорида марганца хлором при 50-70 С в присутствии частиц углерода или мелкодисперсной ) -NEO> (1).

Недостатком известного способа является наличие в растворе частичек эатравочного материала (углерода) и использование высокотоксичного хлора.

Известен также способ получения двуокиси марганца путем окисления соли марганца в водной среде воздухом или кислородом при 15-30 С в присутствии о гидроокиси щелочного металла (2)

Недостатком способа является невы сокая активность полученной двуокиси марганца, так как скорость окисления муравьиной кислоты в присутствии двуокиси марганца составляет 6 10 и 8 10 .

4 моль/л мин, Бель изобретения — повышение активности целевого продукта.

Поставленная цель достигается описываемым способом, заключающимся в окислении в водной среде соли марганца кислородом в присутствии гидроокисей щелочного и щелочноэемельного металла.

Отличительным признаком способа является наличие в реакционной среде гидроокиси шелочноземельного металла.

Белесообразно гидроокись щелочного металла и гидроокись щелочноземельного металла использовать в мольном соотношении, равном (1-500): 1 соответственно, и вводить в реакционную среду указанную смесь с концентрацией, превышающей концентрацию соли марганца в 2-2,5 раза, При приготовлении исходного раствора используют соль двухвалентного марганца (азотнокислую, сернокпслую или хлористую), гидроокись калия или натрия и гидроокись бария или кальция.

Время окисления и выход двуокиси марганца зависит от условий проведения

3 -/10955 процесса. Так, например, при использовании воздуха с понижением температуры вьиод двуокиси марганца и скорость окисления увеличиваются. В случае проведения процесса в атмосфере кислорода выход двуокиси марганца достигает 95% и скорость окисления с поникеиием температуры от 20 до 10 С практически не изменяется.

После прекращения процесса двуокись >0 марганца отделиот от раствора, выдерживают в двух- трехкратном объеме (по отношению к объему осадка) 20-25%-ного горячего раствора азотной кислоты, С промывают водой и сушат при 100 12ОС. )5

Полученная двуокись марганца содержит не мецее 1,96 активного кислорода Скорость окисления муравьиноЙ кислоты в присутствии двуокиси марганца составляет 1,5 10 и 2 10 моль/л. мин.

Пример 1. В циркулирующий по системе (термостатируемый сосуд-колонна-сосуд) водный раствор гядроокисей (KGH и Ва(ОН ) объемом 1 л, состоящий из 0,15-10,0 моль/л KOH и 0,05- 25

0,250 моль/л Ва (0H)<,постепенно вводят 0,5 л 1N водный раствор азотнокяслого (сернокислого) марганца. Окисление проводят при объемном расходе воздуха, равном 0,5 л/мин, и температуре 30 от 5 до 55 С. Продолжительность опытов в зависимости от температуры составляет 15-120 мин.

Нля определения скорости (или глубины окисления соединений марганца) окисле- 3s ния через определенные промежутки времени отбирают пробы, обрабатывают 5-. .

25% раствором азотной (или 10-30%-ной серной) кислоты при температуре 50750С. Затем осадки отфильтровывают, 40 промывают дистиллированной водой, высушивают при 100-120 С и взвешивают.

Параллельно этому полярографическим методом определяют концентрацию ионов

;марганца в пробахжидкостей, получаемых при обработке осадка кислотами.

Скорость окисления при температуре о

55 С незначительна и содержание двуокиси марганца в получаемых образцах даже при длительном ведении процесса So в атмосфере кислорода не превышает 20%, а при 5-25 С, соотношении суммарной концентрации гидроокисей (калия и бария) и концентрации соли марганца в раствоФормул а изо брет ения

Тираж 565

Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ЦНИИПИ Заказ 8583/1 1 ре, равной или близкой к 2,1, и продолжительности процесса 10-15 мин выход двуокиси марганца с содержанием активного кислорода, равного 1,96 и более, составляет не менее 95%,,Следует отметить, что при темпераQ туре 10-20 С и концентрациях гидроокисей, превьпцэющих 3 моль/л, получаются двуокиси менее активные, чем в случаях применения менее концентрированных растворов гидроокисей.

Пример 2. Аналогично примеру 1 получены образцы двуокиси марганца, промотировэнные кольцем. Для этого используют водные растворы гидроокисей калия и кальция, содержащие от 0,05 до

0,125 моль/л Са (ОН) g, 1 моль/л KOH и 1 моль/л азотнокислого марганца.

Окисление проводят B атмосфере кислорода при температуре 15 С. Полученные образцы содержат 1,95-1,97 активного кислорода (в пересчете на чистую двуокись).

Наиболее активные образцы двуокиси марганца, как и в первом случае, получают при соотношениях концентрации гидроокисей и солей марганца, равной или близкой к 2,1.

1. Способ получения двуокиси марганца путем окисления в водной среде соли марганца кислородом в присутствии гидроокиси щелочного металла, о т л и ч а юm и и с я тем, что, с целью повышения активности целевого продукта, гидроокись щелочного металла используют в смеси с гидроокисью шелочноземельного металла.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что гидроокись щелочного металла и гидроокись щелочноземельного металла используют в мольном соотношении равном (1-500):1 соответственно, и указанную смесь вводят с концентрацией, превышающей концентрацию соли марганца в 2-2,5 раза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии ¹ 1238902> кл. С1А,- 26.08.68.

2. Патент США № 3533740, кл. 23-145, 13.10.70. (прототип).