Способ получения двуокиси марганца Советский патент 1980 года по МПК C01G45/02 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУОКИСИ МАРГАНЦА

Изобретение относится к области химической технологии, конкретно, получению активной двуокиси марганца химическим способом. Активная двуокись марганца может быть йспользована в качестве деполяризатора в сухих элементах. Известен способ получения двуокиси марганца окислением азотнокислого марганца хлоратом натрия в растворе азотной кислоты Д. Используют 30-32%-ный раствор азотной кислоты, 57-60%-ный раствор азотнокислого мар ганца и 47-48%-ный раствор хлората натрия. Растворы азотнокислого марганца и хлората натрия подают в раст вор азотной кислоты раздельно и непрерывно. Процесс ведут при 85-90 С. Однако по известному способу выход активной двуокиси марганца низок Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату способ получения двуокиси марганца путем обработки щелочного перманганат-манганатного раствора восстанови телем - 37%-ным раствором формс1мида {2. Исходный перманх анат-манганатный раствор получают анодным растворение ферромарганца в растворе калиевой щв лочи. восстановитель вводят в 1,2-1,3кратнс избытке относительно стехиометрии, обработку ведут при температуре 20-22°С. Недостатком известного способа является то, что получаемая 72-84%-ная двуокись марганца полуаморфной модификации малоактивна и непригодна для использования в качестве деполяризатора в сухих элементах. Цель изобретения - повышение активности и повышение выхода продукта. Достигается это способом получения двуокиси марганца путем обработки щелочного перманганат-майганатного раствора восстановителем-нитратом марганца, взятым в 2-5-кратном избытке относительно стехиометрии, в виде раствора с концентрацией 150-300 г/л, причем обработку ведут при 96-102 С. Процесс сводится к- восстановлению семи- и шестивалентных ионов марганца до четырехвалентных. Полученную двуокись марганца о.тделяют фильтрацией, отмывают водой и сушат при 110-120 С в течение 8-10 ч. Фильтрат используют для получения калиевой селитры. П р и м е р 1. В колбу, снабженну механической мешалкой., вносят 1139 м 30% -Wro pacTBOjpa нитрата ма|}ганца и 1800 мл 10%-ного HNOj и при кипенЬ добавляют в течение 1ч 1000 мл кипя щего восстанавливаемого раствора сос тава 60 г/л- .lO г/л КМпОд, 80 г/л КОН, 95 г/л . Отношение Мп (iT)/Mn (J) Мп (vTi )-2, температура, восстановлений 96-99°С. Через 15 мин по окончании реак{(ии выпавший осадок отделяют от раствора фильтрацией, промывают горячей водой от Nor ионов и высушивают в течение 6-8 ч при 110-120°С. Химический состав получаемого про дукта Mnjjg 62,2%, Мп. -92,3. Фазовый состав получаемого продукта - у модификация. При м е р 2. В колбу вносят 30,3 Мл 30%-його раствора нитрата марганца и 445 мл 10%-ного HNO и пр кипении добавляют в течение 30 мин при перемешивании 200 мл кипящей раствор манганата калия, состава 50 г/л K,, 98 г/л КОН, .10 г/л K,jCOj. Отношение Мп (II)/ Мп (У1) . Дальнейшая обработка по примеру 1, Полученный продукт содержит 91,24% №iOj; I -модификации. Коричневый То же : Темно-коричневый

96-99

1,4

Черный

Черный Примерз. В колбу вносят 1466. мл 30%-ного раствора нитрата марганца и при кипении добавляют в течение 1 Ч при перемешивании кипящий раствор перманганата калия 4000 мл с концентрацией 80 г/л. Отношение Мп (П)/МП (УП) «1,2 . Дальнейшая обработка по примеру 1. Полученный продукт содержит 89,9% МпО -модификации. В. тавл; 1 представлено изменение модификации синтезированйой двуокиси марганца от температуры восстановления при концентрации 50 г/л КМпО и отношение Мп(П )/Мп (УП) 1,5. Дальнейшее повышение температуры не ухудшает качества продукта. В Фабл. 2 представлено изменение состава получаемой двуокиси марганца от соотношения Нп (П)/Мп (VII) , Мп (VI) при 96-99°С и при 300 г/л Мп (N0 ),. Дальнейшее соотношение повышения MnUl)/M.n(yl) , Mn(VIJ) не приводит к улучшению качества продукта. Таким образом, предложенный способ обеспечивает получение 92-95% двуокиси марганца -модификации. Таблица 1 Полуаморфная Коричневый Полуаморфная То же То же То же ti .. Полуаморфная+ Темно-корич- Аморфнан+ у . невый

783236

tn

n yi r r n

IT)

VD T (N n ч in

(Ti

CO CO O o

rCO

r 00

1Л

m cN n

О гЧ тН тЧ гН

00 VO V VO О V

1Л

Vc3 (о Vv iota

o vo n о

vo oo 00 oo r о 00

00 4 00 H tN

yi

r 00 00 ОЧ o o

vo

о TTоСЧ

I

1hъ V

inCOоrHгЧ iH

ininЧОvoVD Ю

I

o + -t- .«

-«. (У1 in

in

tN r 00 N O

4

(N C O fO

rO

oo 00 oo

t

() vo O r- f CO Cv ro ГО

. о

о (N iri о о о

1Ь

H rH тН C4 fO in

Формула изобретения .

Способ получения двуокиси марганца путем обработки щелочного пермангаиат-манганатного раствора восстановителем, отличающийся тем что, с целью повышения активности и выхода продукта/ в качестве восстановителя используют нитрат марганца, взятом в 2-5- кратном избытке относительно стехиометрии, в виде раствора с концентрацией

150-300 г/л, обработку ведут при 9б-1-02 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прртотип) .