Способ получения марганца азотнокислого четырехводного Советский патент 1981 года по МПК C01G45/08 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАРГАНЦА АЗОТНОКИСЛОГО ЧЕТЫРЕХВОДНОГО

Изобретение относится к получению марганца азотнокислого кристаллизацией из насыщенных растворов и может быть использовано в производстве химических реактивов. .

Известен способ получения марганца азотнокислого четырехводного, где в плав марганца азотнокислого шестиводного добавляют твердую двуокись углерода. Последняя.переходит в газообразную фазу и вызывает спонтанную кристаллизацию. Излишек тепла отводится с помощью охлаждения. Про-, дуктом, получаемым по описанному способу, является марганец азотнокислый четырехводный СИ

Недостатком способа является то, .что полученный таким образом продукт со временем переходит в шестиводный кристаллогидрат.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению является способ получения марганца четырехводного из раствора путем подкисления раствора азотной кислотой до 1 мае. % упарки раствора до 68-69 мас.%

охлаждения и кристаллизации СзЗ.

Недостатком способа является то, что марганец азотнокислый, полученный в зтом случае обладает сильной склонностью к адгезии и образует плотный, трудноотделяемый монолитный слой. Кроме того, указанный продукт не является однородным, а представляет собой ,смесь четырех- и шестиводных кристаллогидратов.

Целью изобретения является получение однородного.по химическому сосtoтаву продукта.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения марганца азотнокислого четырехводного из раствора, включающим подкисление

15 раствора, его упарку и последующую кристаллизацию, в котором исходный раствор подкисляют до содержания свободной азотной кислоты 1,52,0 мае .%, упарку ведут до концент20рации раствора 70-71 мае .% в упаренный и охлажденный раствор вводят затравку марганца азотнокислого четырехводного и полученную суспензию подвергают центрифугированию.

25 Количество вводимой затравки составляет 0,8-0,1 мае .% от кристаллизуемой маееы, а центрифугирование проводят при температуре 30-35 С.

Введение в выпариваемый раствор 30 азотной кислоты меньше, чем 1,5%

недостаточно, так как не устраняется явление термолиза, проявляющееся в образовании окислов марганца. Введение в раствор большего количества азотной кислоты, более 2,0 мас..%, качес аа упаренного раствора не повышает. Количество вводимой затравки является оптимальным для получения кристаллов требуемой величины 300500 мкм.

Меньшее количество затравки не обеспечивает достаточной скорости кристаллизации,а большее - приводит к образованию мелких кристаллов, трудно отделяемых от маточного раствора. Предложенные концентрации и температура соответствуют максимальному выходу марганца азотнокислого четырехвод ого, что подтверждает химический анализ кристаллов, При.температуре центрифугирования ниже 30-35°С конечный продукт переходит в шестиводную форму.

Сущность изобретения заключается в следующем: исходный раствор марганца азотнокислого подкисляют до содержания свободной азотной кислоты 1,52,0 мае .% и упаривают до концентрации 70-71,4 мае .%. Затем его охлаждают в теплообменнике до температуры 21-25°С и вводят затравку из кристаллов марганца азотнокислого четырехводного. Последнее вызывает спонтанную кристаллизацию и повьпаение температуры раствора за счет вьщёлякицегося при этом тепла. После того, как она устанавливается на уровне 32-35 с кристаллизацию считают законченной и суспензию разделяют на центрифуге с обогревом при температуре 30-35 С. Полученная -твердая фаза - это кристаллы марганца азотнокислого четырехводного. Химический анализ плава показывает, что содержание марганца азотнокислого в нем составляет от 70 до 71,5 мае .%.

Пример. Подкисленный до содержания свободной азотной кислоты 1 , 5 мае .% раствор марганца азотнокислого с концентрацией .30 мае .% выпарен до концентрации 70 мае .%. Количество исходного раст-вора 2,50 кг количество конечного раствора - 1,07 кг Затем раствор охлажден до температуры 23°С. После этого в него внесена затравка кристаллов марганца азотнокислого четырехводного в количестве 0,01 г. Отмечено начало кристаллизации и увеличение температуры. После окончания роста температуры на уровне суспензия подвергнута разделению на центрифуге с обогревом при . Время центрифугирования 10 мин. Количество твердой фазы 0,52 кг; жидкой - 0,50 кг. Полученный продукт представляет собой кристаллы белого цвета, по данным химического анализа отвечающие формуле Mn(NO,,)a-4H,iO.

П р и м е р 2. Подкисленный до содержания свободной азотной кислоты 2 мае .% раствор марганца азотнокислого с концентрацией 30 мае .% выпарен до концентрации 70,03 мае .%.Количество исходного раствора 2,42 кг, количество конечного - 1,03 кг. Затем раствор, охлаиадают до температуры 25с. После этого в него вносят затравку кристаллов марганца азотнокислого четырехводного в количестве 0,01 г Отмечено начало кристаллизации и увеличение температуры. После окончания роста температуры на уровне суспензия подвергается разделению на центрифуге с обогревом при температуре . Время центрифугирования 10 мин. Количество твердой фазы 0,48 кг, жидкой - 0,50 кг. Полученный продукт представляет собой кристаллы белого цвета по данным химического анализа отвечающие формуле Мл (N0.5)a4H20..

Примерз. Подкисленный до содержания свободной азотной кислоты 2 мае .% раетвор марганца; азотнокислого е концентрацией 30 мае .% выпарен до концентрации 70,10 мае. % Количество исходного раствора 2,49 кг, количество конечного - 1,06 кг. Затем раствор охлажден до 21°С. После этого в него внесена затравка кристаллов марганца азотнокислог о в количестве 0,012 г.. Отмечено начало кристаллизации и увеличения температуры. После окончания роста температуры на уровне 34°С суспензия подвергается разделению на центрифуге с обогревом, при 31°С. Время центрифугирования 10 мин. Количество твердой фазы 0,53 кг, жидкой - 0,49 кг. Полученный продукт представляет собой кристаллы белого цвета, по данным, химического анализа отвечающие формуле Мп (N0 ),-4Н20.

Вьщеленный по указанному способу продукт является сыпучим, малослеживающимся и удобным для работы, хранение и транспортировка которого может производиться в полиэтиленовой таре. Экономический эффект от внедрения изобретения составит около 104 тыс.руб. в год при планируемом производстве в 1980 г. 1100 т/год за счет повышения производительности труда снижения энергозатрат и увеличения выхода продукта.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

,2. Авторское свидетельство СССР 251560, кл. С 01 G 45/08, опублик. 1970 (прототип).