Способ получения кристаллического манганата калия

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 040180 (21) 2867154/23-26 ()

С 01 G 45/12 с присоединением заявим Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 230981. Бюллетень Мо 35

Дата опубликования описания 230981 (3) ЮЖ 661.871. (088.8) (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАНГАНАТА

КАЛИЯ

Изобретение относится к области производства манганата калия.

Известен способ получения манганата калия в виде щелочного плава пу—

5 тем сплавления смеси пиролюэи: а с гидроокисью калия в потоке горяче-о газа (1).

Наиболее близким к иэобрете ию по технической сущности и достига лому результату является способ получения кристаллического манганата калия путем сплавления 1 части пиролюзита с

5 частями гидроокиси калия под давле— нием кислорода или воздуха при 200— о

220 С с последующим выщелачиванием плава и выделением продукта (2 ).

Недостатками известного способа являются его многостадийность (подготовка руды, приготовление расплава гидроокиси калия, сплавление, выщела- о чивание плава), высокие энергетические затраты и сложность аппаратурного оформления процесса.

Цель изобретения — упрощение процесса получения кристаллического манганата калия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения кристаллического манганата калия, окисление двуокиси марганца проводят при

80-100 С в 40-50%-ном растворе гидроокиси калия перманганатом калия, взятым в количестве 2-2,5 моль на

1 моль двуокиси марганца, с последующим выделением продукта.

Выделение продукта может быть осуществлено любым иэ известных методов — декантацией, центрифугированием или фильтрацией.

Целевой продукт получают по следующей реакции:

Мп 0 + 2 КМп 0 4 + 4 КОН = 3 QMn 0„+ 2 Н О. при концентрации КОН менее 40% и о температуре менее 80 С скорость реакции резко понижается, что затрудняет практическое осуществление процесса и увеличивает непроизводительный расход КМп О,. При концентрации КОН более 50% наблюдается сильное вспенивание реакционной смеси ввиду интенсивного выделения кислорода по реакции, что затрудняет осуществление процесса и увеличивает непроизводительный расход КМп04

При мольном отношении КМп04. Мп0>

<2 моль степень превращения МпО в

К2Мп 04 недостаточна, что снижает ко зффициент использования Мп0> и приводит к получению загрязненного продукта. Мольное отношение более 2,5

865813

Формула изобретения

Составитель C . .Лотхова

Редактор Г. Кацалап Техред A. Ач Корректор C. Шекмар

Заказ 7974/34 Тираж 508 Подписное

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 нерационально, так как приводит к увеличенному расходу КМп04. без ощутимого повышения скорости процесса и степени превращения МпО в КМп0,1, Поддержание температуры выше 100 С о приводит к увеличению энергозатрат и практически не оказывает положи—

--тельного влияния на процесс.

Способ осуществляют следующим об— разом. раствору КОН в обогреваемом стеклянном реакторе, оборудованном механи — (() ческой мешалкой, дозируют смесь КМл 04 и Мп О . Реакционную смесь выдерживают до практически полного исчезновенияия перманганата, после чего охлаждают до комнатной температуры и раз — t 5 деляют на пористом стеклянном фильт— ре.

Пример 1. В 200 мл 40Ъ-ной

KOH вводят 21 г Мп0 и 95 г KMng (КМп04 . Mn02 = 2,5 моль) при 100 С. 20

Смесь выдерживают до исчезновения перманганата (около 6 ч), после чего охлаждают до комнатной температуры и разделяют на пористом стеклянном фильтре .

Получено 1 94 г крист алличе с кого манганата калия состава, Ъ: К МпО, 81,4;

КОН 6,8, Мп О 0,81 и остальное Н О.

Выход К2Мп 04 97, 9Ъ, степень полезного использования КМп04 73,7%, степень превращения MnOg K2Mn Оу 91,8Ъ. 30

Пример 2. B 200 мл 46,5%-ной

КОН вводят 22 r Мл02 и 88 г КМп04 (KMn04: Мп02 — — 2,2 моль) при 900С.

Смесь выдерживают до исчезновения перманганата калия (около 4 ч от на- 35 чала дозировки), после чего охлаждают до комнатной температуры и разделяют на пористом стеклянном фильтре.

Получено 187 г кристаллического манганата калия состава,%: К2Мп04 82,:? щ

КОН 7,9; МпО 0,62 и Б О остальное.

Выход НК 8п О< 98, 7; стейень полезного использования КМл04 83,6%; сте— пень превращения Мп О в К Ип04 92,0%.

Пример 3. B 200 мл 50Ъ-ной

КОН вводят 26 г Мп О и 95 г КМп04 (KMn О, Мп Оь = 2 моль) при 8pog

Смесь выдерживают до исчезновения перманганата калия (около 5 ч от начала дозировки), после чего охлаждают до комнатной температуры и разде— ляют на пористом стеклянном фильтре.

Получено 215 г кристаллического манганата калия состава, Ъ: К<Мп 04

79, О, КОН 8,5; Мп О 0,89 и Н О остальное. Степень полезного использования КМпО 89,2%; степень превращения Мп О 2 в К МпО 89,2%.

Изобретение обеспечивает получение продукта с высоким выходом при сравнительной простоте и небольших затратах на окисление. Применение перманганата калия в качестве окислителя позволяет проводить процесс в одну стадию в водном растворе КОН, исключить необходимость приготовления высококонцентрированных растворов щелочи; исключить применение специаль— ной аппаратуры (плавители щелочи, автоклавы); исключить применение высокотемпературных теплоносителей.

Способ получения кристаллического манганата калия, включающий окисле— ние двуокиси марганца в среде гидроокиси калия при нагревании и выде— ление продукта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процесса, окисление ведут перманганатом калия, взятым в количестве 2-2,5 моль на 1 моль двуокиси марганца при 80100 C и гидроокись калия используют

О с концентрацией 40 — 50 вес. Ъ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Позин М.E. Технология минераль— ных солей, ЛО., "Химия", 1974, ч. 1, с. 782.

2. Авторское свидетельство СССР

9 150828, кл. С 01 G 45/12, 1961 (прототип),