Способ получения двуокиси марганца Советский патент 1975 года по МПК C01G45/02 C25B1/21 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУОКИСИ МАРГАНЦА

электролите. Взвесь, содержащая ионы Мгг+ и двуокись марганца, выгружают непрерывно из электролизера 2 и подают на фильтр 3 для отделения двуокиси марганца. Отфильтрованный электролит содержит ионы Л1п-+ 5-15 г/л, ионы и серную кислоту. Большая часть отфильтрованного электролита может быть возвращена в электролизер 2, а часть электролита нагревают в танке 4, ионы гидролизуются и образовавщуюся двуокись марганца отфильтровывают на фильтре 5, возвращают в электролизер 2, где используют в качестве затравки, а фильтрат, содержащий 0,1 - 0,7 г/л ионов , направляют в обогревательный танк 6.

Отфильтрованный электролит из фильтра 3 может непосредственно поступать в обогревательный танк 6. Осевщая на фильтре 3 двуокись марганца поступает в обогревательный танк 6 и нагревается там в электролите, отфильтрованном на фильтре 3 или в смеси части этого электролита с раствором - фильтратом из фильтра 5.

Двуокись марганца подвергают дальнейшей переработке - фильтрации на фильтре 7, нейтрализации и промывке, сушке до превращения в целевой продукт. Фильтрат от фильтра 7 содержит свободную серную кислоту, ионы МиЗ+ в небольшой концентрации, его возвращают в танк 1 для выщелачивания марганца из сырья.

Практическое осуществление предлагаемого способа иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1.

Электролиз.

Электролизер емкостью 4л. Электроды: анод - чистая двуокись свинца, полученная методом электролитического осаждения, катод - графитовый. Расстояние между электродами 9 мм. Состав электролита: концентрация свободной серной кислоты 400 г/л, концентрация ионов Л1ц2+ - 20 г/л. Температура- 37°С. Плотность тока 45 а/дм. Среднее напряжение на электролизере - 3,7 Ь. Сырье: раствор сульфата марганца, содержащий 120 г/л Мп2+. Количество загружаемого сырья - 200 мл/час, загрузка непрерывная.

Нагрев после электролиза.

Температура нагрева 95°С. Продолжительность нагревания 2 часа. Используемый для нагревания электролит содержит 400 г/л серной кислоты, 20 г/л и 0,3 г/л МпЗ+.

Эффективность тока и состав образующейся двуокиси марганца.

Эффективность тока - 76% за 6 час электролиза.

Продукт содержит: всего марганца - 58,0%, двуокиси марганца - 87,9%, связанная вода-7,0%, РЬ -0,009%.

Структура кристаллов у - МпО2.

П р и м е р 2.

Электролизер, электроды и расстояние между ними такие же, как в примере 1.

Состав электролита: концентрация свободной серной кислоты 500 г/л, концентрация

ионов Мп2+- 16 г/л. Температура 45°С. Плотность тока 60 а/дм. Средний вольтаж на электролизере - 4,3 Ь. Сырье: раствор сульфата марганца, содержащий ПО г/л ионов , получснный выщелачиванием карбоната марганца. Количество загружаемого сырья: 240 мл/час, загрузка непрерывная. Нагрев после электролиза. Температура нагрева 70°С. Продолжительность нагревания 3 часа. Используемый для нагревания электролит содержит 500 г/л серной кислоты, 16 г/л А1ц2+ и 9,5 г/л .

Эффективность тока и состав образующейся двуокиси марганца. Эффективность тока 71,2% за 24 часа электролиза.

Продукт: всего марганца - 58,0%, двуокиси марганца - 86,4%, связанной воды - 9,8%.

Структура кристаллов у - MnOg и небольшое количество а - МпОг. Примерз. Электролиз.

Электролизер, как в примере 1. Электроды: анод и катод из свинца. Расстояние между электродами 14 мм.

Состав электролита: тот же, что в примере 1. Температура 40°С. Плотность тока 50 а/дм. Среднее напряжение на электролизере 3,9 в. Сырье: раствор марганца, содержащий 100 г/л , полученный выщелачиванием окиси марганца (МпО). Количество загружаемого сырья 210 мл/час, загрузка непрерывная.

Нагрев после электролиза. Температура нагрева 80°С. Продолжительность нагревания 1,6 часа. Электролит для нагрева тот же, что в примере 1.

Эффективность тока и состав образующейся двуокиси марганца.

Эффективность тока - 73,5% за 48 час электролиза.

Продукт: всего марганца - 58,3%, двуокиси марганца 87,0%, связанной воды 7,5%.

Структура кристаллов у - МпОа и иебольщое количество а - МпОг.

Двуокись марганца, получеиная но предлагаемому способу, обладает длительностью замкнутой цени ири вольтаже свыше 1 в на 15-20% больще, чем у продуктов, полученных известными способами, а также высокими деполяризующими свойствами.

Предмет изобретения

Способ получеиия двуокиси марганца путем электролиза сернокислых растворов двухвалентного марганца, содержащих свободную серную кислоту, с последующим отделением двуокиси марганца от электролита фильтрованием, промывкой и сущкой осадка, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения качества получаемой двуокиси марганца, содержание ионов двухвалентного марганца в растворе поддерживают от 10 до 40 г/л, свободной серной кислоты - от 400 до 600 г/л, электролиз ведут при температуре 30-50°С, при плотности тока 30- 75 а/дм.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что двуокись марганца после фильтрации обрабатывают при температуре 50-100°С в течение 0,5-4 час при перемешивании в отфильтрованном электролите, после чего раствор подвергают повторной фильтрации.

3.Способ по пп. I и 2, отличающийся тем, что двуокись марганца обрабатывают в растворе, полученном из части отфильтрованного электролита после выделения из нее при нагревании двуокиси марганца, которую возвращают на электролиз в качестве затравки. 4. Способ по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что двуокпсь марганца обрабатывают в смеси части отфильтрованного электролита с раствором, полученным из другой части отфильтрованного электролпта после выделения из нее при нагревании двуокиси марганца, которую возвращают на электролиз в качестве затравки.