Способ получения раствора сульфата марганца

 

Изобретение относится к способам получения раствора сульфата марганца, используемого в производстве .электролитического диоксида марганца , и позволяет упростить процесс . MnSO получают из предварительно восстановленной калийсодержащей марганцевой руды путем смешения ее с отработанным электролитом, содержащим свободную серную кислоту и ионы марганца, в присутствии водорастворимой соли алюминия,.взятой в количестве 4,6-9,2 г/л, и твердой фазы, рециркулируемой со стадии выщелачива ния в количестве 13-30 г/л. Полученную смесь с рН 4,5-6,3 подвергают выщелачиванию при 70-90 С в течение 1-2 ч. В этих условиях соединение калия , содержащееся в исходной руде, взаимодействует с ионами алюминия с образованием комплексной соли KAL(SO .j(O) Ь- После выщелачивания раствор MhS04 отделяют от твердой фазы, содержащей комплексную . соль калия-алюминия и нерастворившуюся руду. Часть твердой фазы рециркулируют на стадию смешения руды с электролитом , а раствор MnS0,4. подвергают дальнейшей очистке от примесей тяжелых металлов перед подачей электролизер. Содержание калия в полученном растворе MnSO4 4-98 мг/л. 2 табл. S (7) :& Ч ч 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А3

„„SU „„14472

tSD4 C 01 G 45 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3801011/23-26 (22) 15. 10. 84 (31) 577995 (32) 08.02.84 (33) US (46) 23. 12.88. Бюл. 1Ф 47 (7 1) Керр Макджи Кемикал Корпорейшн (vs. (72) Вильям С.Лафлин, Вирджил Дж.

Барзак, Поль Д.Бауэрман и Теодор А.

Радо (VS) (53) 661.87 1.532(088.8) (56) Патент США Ф 4285913, кл. 423-50, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРА СУЛЬФАТА МАРГАНЦА (57) Изобретение относится к способам получения раствора сульфата марганца, используемого в проиэводст ве .электролитического диоксида марганца, и позволяет упростить процесс. MnSO< получают из предварительно восстановленной калийсодержащей марганцевой руды путем смешения ее с отработанным электролитом, содержащим свободную серную кислоту и ионы марганца, в присутствии водорастворимой соли алюминия,,взятой в количестве 4,6-9,2 г/л, и твердой фазы, рециркулируемой со стадии выщелачивания в количестве 13=30 г/л. Полученную смесь с рН 4,5-6,3 подвергают выщелачиванию при "0-90 С в течение

1-2 ч. В этих условиях соединение калия, содержащееся в исходной руде, взаимодействует с ионами алюминия с образованием комплексной соли

KAL(S0 ) (ОН)<. После выщелачивания раствор Мп304 отделяют от твердой фазы, содержащей комплексную . соль калия-алюминия и нерастворившуюся руду. Часть твердой фазы рециркулируют на стадию смешения руды с электролитом, а - раствор Mns0,4 подвергают дальнейшей очистке от примесей тяже лых металлов перед подачей его в электролизер. Содержание калия в полученном растворе МпЯО 4 4-98 мг/л.

2 табл.

144727

Изобретение относится к способу получения раствора сульфата марганца, используемого для производства элект" ролитической двуокиси марганца.

Присутствие примеси калия в электролитической двуокиси марганца оказывает неблагоприятное воздействие при использовании ее в качестве демодулятора в батареях сухих элементов, в 10 связи с чем к раствору сульфата мар-. ганца, из которого получают МпО<, предъявляются повышенные требо- ° .вания по содержанию калия.

Цель изобретения — упрощение про- 15 цесса получения MnS04 из восстановленной калийсодержащей марганцевой

РУДЫ.

Способ осуществляют следующим образом. 20

Исходную руду восстанавливают путем термообработки ее при 400-1200ьС . в присутствии восстановителя. При этом все соединения марганца (17) переходят в Mn (II) °

Восстановленную руду после измельчения смешивают с обработанным электролитом, содержащим свободную серную кислоту и ионы марганца, в присутствии водорастворимой соли алюминия, 30

:взятой в количестве 4,6-9,2 г/л, и ! твердой фазы, рециркулируемой со стадии выщелачивания в количестве 13 0 г/л.

Полученную смесь с РН 4,5-6,3 под- 35 вергают выщелачиванию при 70-90 С в течение 1-3 ч. В этих условиях соединение калия, содержащееся в исходной руде, взаимодействует с ионами алюминия с образованием комплексной соли формулы KPil>(S0 ) (ОН) . После выщелачивания образующийся раствор сульфата марганца отделяют от твердой фазы, содержащей комплексную соль калия-алюминия и нерастворившуюся Руду 45

Часть твердой фазы рециркулируют на стадию смешения руды с электролитом, а раствор MnSO подвергают дальнейшей очистке от примесей тяжелых металлов перед подачей его в электролизер.

Результаты опытов 1-7 представле" ны в табл. 1, Исходный раствор, используемый в каждом из примеров, содержит 40 г/л ионов марганца (II)»

200 мг/л ионов калия и 3,0 мг/л ионов железа. Раствор разделен на семь равных частей примерно по 300 мл и к каждой части при перемешивании и нагревании добавляют сульфат алюминия, а к некоторым растворам 13 г/л комплексной соли калия — алюминия °

Как показывают даннные табл.1, использование водорастворимых ионов алюминия значительно снижает содержание примеси калия в марганцевом выщелачивающем растворе только при РН раствора > 4,0. Кроме того, данные показывают, что скорость и степень удаления примеси калия увеличиваются, если щелочной раствор, содержащий водорастворимые ионы алюминия, нагревается в контакте с кристаллами соли калия-алюминия.

Вторую серию экспериментов проводят с использованием того же оборудования и по способу, использованному в примерах 1-7. Однако вьпцелаиивающий раствор, приготовленный для второй серии экспериментов, содержит 36 г/л марганца„ в виде ионов марганца (II), 280 мг/л калия и б мг/л железа в виде ионов железа, РН выщелачивающего ра" створа 6,3. Во всех экспериментах второй серии использованы те же кристаллы побочного продукта соли калия-алюминия, что и в примерах 1-7 при этом количество кристаллов различно в каждом эксперименте. В каждый экспериментальный раствор также добавляют различные количества сульфата алюминия. Рабочие условия и ре= . зультаты, полученные во второй серии экспериментов, приведены в табл, 2.

Как показывают данные табл.2, рабочие условия, концентрация кристаллов и концентрация водорастворимых ионов алюминия могут изменяться в широком диапазоне. Кроме того, изменение этих условий оказывает влияние на скорость и степень удаления примеси калия измарганцевого выще- лачивающего раствора во времени.

Предлагаемый способ по сравнению с известным при сохранении степени очистки от калия позволяет упростить процесс за счет сокращения числа операций на стадии выщелачивания и проведения его при более мягких услови.-. ях, т.е. в менее кислой среде (РН

4,5-6,3 против 1-2 по известному), Формула и з о б р е т е н и я

Способ получения раствора сульфата маргайца» используемого в производстве электролитической двуокиси

3 144 марганца, из марганцевой калийсодержащей руды, включающий восстановление последней, смешение восстановленной руды с отработанными электролитом, содержащим серную кислоту и ионы марганца, в присутствии водорастворимой соли трехвалентного металла, выщелачивание полученной смеси при

70-90 С и отделение образующегося раствора сульфата марганца от твердой фазы, содержащей нерастворившуюли для опыта!

Температура, С

90 50

90 50 50 90 90

2,5 2,5 4,5 . 4,5 6,3 6,3 6,3

Нет Нет Да, Да Да Нет Да рН

Соль калия-алюминия

200 200 200 200 200 200

200 200 130 112 190 190

200

1,0

2,0

200 200 200 93 60 190 175

70 45 175 120

200 200 1 80

3,Q

Таблица2

Показатели для опыта

1 I 1

Параметры способа

8 9 10 11 12

Температура, С

70 90 90 90 90

Соль побочного продукта, г/л

13 20 30 13 13

Концентрация алюминия, г/л

9,2 -9,2 9,2 4,6 2,3

Концентрация ионов калия, мг/л, при продолжительности, ч

0,0 280 280

280 280 280

230 164 140 200 24С1

200 98 61 138 215

1,0

2,0

4 81 190

175 47

3,0

Концентрация ионов калия, мг/л, при продолжительности, ч

0,0 200

7273 ся руду и образующуюся комплексную соль калия, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, 5 на стадию смешения руды с электролитом в качестве соли трехвалентного металла вводят водорастворимую соль алюминия в количестве 4,6-9,2 г/л и твердую фазу со стадии выщелачивания, 10 рециркулируемую в количестве 1330 г/л, причем смешение ведут до достижения рН 4,5-6,3.

Таблица 1

3 4 5 6 . 7