Способ получения двуокиси марганца

Способ получения двуокиси марганца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ ,, ггг>333543

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 121079 (21) 2827813/23-26 (5 )М с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

С 01 G 45/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и- открытий

Опубликовано 30.05.81бюллетень Н9 20

Дата опубликования описания 300581 (53) УДК 661. 871. .16(088.8) f . (72) Авторы изобретения

i! г

Г.Г.Таракановский, Н.M.Âèííèêîâ, Г.Г.Гоц оврй, Н.М. Каменская, Ю.Л. Пономарев и .О. A.Тарах но!вская

i . А . „. г" г!

\ ..! ! !

Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической прог!а ааленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУОКИСИ МАРГАНЦА

Изобретение относится к получению двуокиси марганца, используемой, например, при производстве герметиков, в качестве адсорбента, катализатора и т.д..

Известен способ получения двуокиси марганца, включающий взаимодействие манганата с карбонатом щелочного металла или аммония с последующей термической обработкой в атмосфере водяного пара при 280-400 С (1).

Однако известный способ длителен и требует больших энергетических затрат.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения двуокиси марганца, включающий взаимодействие сухих исходных продуктов - углекислого марганца и аммиачной селитры, взятых в отношении

2,0-2,5:1, и последующую термическую обработку образовавшейся смеси на: первой стадии при 200-210 С в течение 2-3 ч без доступа кислорода, на второй стадии — при 300-350 С в течение 3-4 ч в присутствии кислорода воздуха с получением продукта квалификации ч. При получении двуокиси марганца квалификации ч.д.а, и катализаторной ч. после завершения второй стадии термообработки в.смесь вручную вводят азотную кислоту уд. веса

1, 14-1, 16 г/см из расчета О, 320,33 кг на 1 кг смеси и затем продолжают термообработку при 280-350 С в течение 25-30 ч с периодическим перемешиванием (21.

Недостатком известного способа: является длительность процесса.

Цель изобретения — ускорение процесса.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения двуокиси марганца, включающим вэаимодей.. ствие аммиачной селитры, предварительНо сме;аанной с водой при 75-85 С в весовом соотнсхаении (4-6):1 соответственно, с углекислым марганцем, вы2О держку образовавшейся смеси при 4550еС в течение 15-25 мин, последующую термообработку ее при 200-350оС.

Технология предлагаемоГо способа заключается в следукщем.

Гранулированную селитру смешивают с водой при 75-85оС в соотнсше нии (4-6}: 1 соответственно. В полу« ченную смесь при перемешивании вводят углекислый мартганец в отношении к

ЗО селитре 2,0-2,5:1, после чего

833543 смесь выдерживают при 45-50 С в течение 15-25 мин. При этом из смеси удаляются излишки воды, завершается формирование структуры смеси, которая создает наиболее благоприятные условия для протекания реакции. Полученную смесь при непрерывном перемешивании и перемещении подвергают термической обработке на первой стадии при 200-210 С без доступа кислорода в течение 60-80 мин, на второй стадии — при 300-350 С в присутствии кислорода воздуха в течение 60-80мин.

При получении продукта квалификации ч.д.а. и каталитической чистоты в продукт после второй стадии термообработки вводят .азотную кислоту и npo „ должают термообработку при 280-350 С в течение 60- 80 мин.

При смешении аммиачной селитры с водой верхний предел б:1 обусловлен максимальным растворением ее в воде 20 при заданной температуре, нижний предел 4:1 экспериментально установлен из условия оптимального ожижения смеси компонентов, понижение которого -ведет к увеличению энергозатрат на агломерацию смеси компонентов и к увеличению длительности процесса.

Верхний предел температуры смешения аммиачной селитры с водой (85 С) обусловлен максимальным растворением селитры в объеме воды при минимальных затратах электроэнергии и длительности процесса. Смешение аммиачной селитры при температуре ниже 750 С приводит к неполному и неэффективному растворению ее и вызывает необходимость увеличения времени растворения.

Время выдержки смеси (15-25 мин) обусловлено необходимостью формиро вания соответствующей структуры сме- 40 си компонентов, агломерации ее. Превышение верхнего предела ведет к неоправданному увеличению длительности процесса, выдержка смеси в течение менее 15 мин приводит к неполной агломерации смеси, что затрудняет осуществление непрерывности процесса.

Пример 1, 15 кг гранулированной аммиачной селитры растворяют в 3 л воды при 75 С и непрерывном перемешивании (соотношение 5: 1) .

В полученный раствор при непрерывHQM перемешивании вводят 30 кг углекислогоо марганца. В реэ альт ат е получают 48 кг смеси, которую подвергают выдержке в течение 15 мин при

45 С, что снижает массу смеси до

45 кг. Смесь компонентов при непрерывном перемешивании и перемещении термически обрабатывают на первой 60 о стадии в течение 60 мин при 200 С без кислорода воздуха, на второй стадии — в течении 65 мин при 300 С в присутствии кислорода воздуха. В результате получают 18 кг продукта б5 квалификации ч., соответствующего

ГОСТ 4470-70, с содержанием 78Ъ MnO .

Пример 2. 15 кг гранулированной аммиачной селитры растворяют в 2,5 л воды при 80 С и непрерывном перемешивании (соотношение 6:1). В полученный раствор при непрерывном перемешивании вводят 33.кг углекислого марганца. В результате получают

50,5 кг смеси, которую подвергают выдержке в течение 22 мин при 48 С, что ведет к снижению массы смеси до

48 кг. Смесь компонентов при непрерывном перемешивании и перемещении термически обрабатывают на первой стадии в течение 65 мин при 205 С без кислорода воздуха, на второй — в течение 70 мин при 325 С в присутствии кислорода воздуха. После второй стадии термической обработки вводят путем распыления 15,26 кг азотной кислоты уд. веса 1,14 г/см, а затем вновь подвергают при непрерывном перемешивании и перемещении термической обработке в течение 70 мин при 325 С.

B результате получают 18,7 кг продукта квалификации ч.д.а., соответствующего ГОСТ 4470-70, с содержанием 85Ъ MnOg, Пример 3. 15 кг аммиачной селитры (гранулированной ) растворяют в 3,75 л воды при 85 С и непрерывном перемешивании (соотношение 4:,1) . В полученный раствор при непрерывном перемешивании вводят 37,5 кг углекислого марганца. В результате получают

56 25 кг смеси, которую подвергают выдержке в течение 25 мин при 50 С, что снижает массу смеси до 52,5 кг.

Смесь компонентов при непрерывном перемешивании и перемещении термически: обрабатывают на первой стадии в течение 70 мин при 210 С без кислорода воздуха, на второй - в течение 80 мин при 350 С в присутствии кислорода воздуха. После второй стадии термической обработки вводят путем распыления 17,3 кг азотной кислоты уд. веса 1,16 г/см, а затем вновь подверЭ гают при непрерывном перемешивании и перемещении обработке в течение

80 мин при 350 С. В результате получают 18,9 кг продукта квалификации каталиэаторной ч., соответствующего

Туб — 09-3798-74, с содержанием Ип02

75Ъ.

Предлагаемый способ позволяет значительно ускорить процесс получения двуокиси марганца, снизив общие затратЫ времени с 4-18 ч по известному способу до 2,5-3 ч, для продукта марки ч. и соответственно с 47-55 ч до 3,5-4,5 ч при получении продукта марки ч. д.а. и катализаторной ч. Кроме того, данный способ позволяет эффективно вести непрерывный процесс, а также сократить энергозатраты и улучшить условия производства, так как при этом исключается непосред833543

Формула изобретения

Составитепь В.Попов

Редактор В.Матюхина Техред A. Вабинец Корректор Е. Рсшко

Заказ 3908/19 Тираж 505 . Подпксное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 ственный контакт обслуживающего персонала с активным продуктом.

Способ полУчения двуокиси марганца, включающий взаимодействие аммиачной селитры с углекислым марганцем и последующую термическую обра ботку образовавшейся смеси при 200350С,отличающийсятем, что, с целью ускорения процесса, пе« ред взаимодействием аммиачную селитру смешивают при 75-85 С с водой в весоsoM соотношении (4-6) . 1 соответственно и перед термической обработкой смесь выдерживают при 45-50 С в течение 15-25 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент ФРГ Р 2051917, кл. 12, n45/02,.опублик. 1971.

2. Технологический регламент 9 206 производства марганца двуокиси ч., ч.д.а. и марганца двуокиси катализаторной ч., 1972 (прототип), l