Способ получения электролитического диоксида марганца

 

Изобретение относится к области электрохимии , в частности к производству электролитического диоксида марганца (ЭДМ), и может быть использовано при производстве химических источников тока. Целью изобретения является удешевление и упрощение процесса при сохранении высокой степени чистоты продукта. Способ заключается в электролизе водного раствора сульфата марганца с добавкой свободной серной кислоты, последующем мокром измельчении анодного продукта в воде при соотношении Т:Ж 1 :(1-1,5), обработке раствором щелочи, промывке и сушке. Способ позволяет удешевить процесс получения ЖДМ за счет исключения серной кислоты из операции мокрого измельчения анодного продукта при сохранении высокой степени чистоты продукта. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 01 G 45/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()

) Ь

1 4 ы ,Д !

> (21) 4784521/26 (22) 22.01.90 (46) 07,05,92. Бюл. N 17 (71) Институт неорганической химии и электрохимии АН ГССР и Центральный научноисследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (72) Э.А.Богданов, Л.H.Äæàïàðèäçå, Т.А.Чахунашвили, Л.LU.Øàäóðè, А.С.Воробьева, Ф.Э.Динкевич, Э.И.Абашидзе, Т.Ш.Местбиришвили и А.А.Фофанов (53) 661.871.16(088.8) (56) Заявка Японии hL 51-24999, кл. C 01 G 45/02, 1976. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ДИОКСИДА МАРГАНЦА (57) Изобретение относится к области электрохимии, в частности к производству элекИзобретение относится к электрохимии, в частности к производству электролитического диоксида марганца (ЭДМ), и может быть использовано при производстве химических источников тока, Известен способ получения ЭДМ при электроокислении на аноде двухвалентного марганца до четырехвалентного в электролите, содержащем сульфат марганца и свободную серную кислоту, включающии, снятие осадка с анода и измельчение его в присутствии разбавленной серной кислоты (0,05 — 0,63 м/л). При этом измельчение проводят в барабане или шаровой мельнице при Т:Ж = 1:(0,5 — 1) и температуре 50 — 100 С в течение 20 — 60 мин, затем проводят водную промывку, нейтрализацию щелочью, отмывку теплой водой и сушку, . Ж 1731731 А1 тролитического диоксида марганца (ЭДМ), и может быть использовано при производстве химических источников тока.. Целью изобретения является удешевление и упрощение процесса при сохранении высокой степени чистоты продукта. Способ заключается в электролизе водного раствора сульфата марганца с добавкой свободной серной кислоты, последующем мокром измельчении анодного продукта в воде при соотношении Т:Ж = 1:(1 — 1,5), обработке раствором щелочи, промывке и сушке. Способ позволяет удешевить процесс получения

ЖДМ за счет исключения серной кислоты из операции мокрого измельчения анодного продукта при сохранении высокой степени чистоты продукта, 1 табл.

Недостатком этого способа является использование раствора серной кислоты при мокром измельчении анодного продукта, что удорожает процесс получения ЭДМ.

Целью изобретения является удешевление и упрощение процесса путем исключения использования серной кислоты при сохранении высокой степени чистоты продукта.

Указанная цель достигается тем„что измельчение анодного продукта, полученного электролизом водного раствора сульфата марганца с добавкой свободной серной кислоты, проводят в воде (в отличие от известного процесса, где измельчение проводят в растворе серной кислоты) при соотношении

Т:Ж = 1:(1-1,5), 1731731

Сущность спосо(а заключается в следующем.

При измельчени1 анодного продукта в воде вследствие Bblvûâàíèÿ адсорбированных на поверхности и в порах анодного продукта ионов S042 в мельнице самопроизвольно образуется разбавленный раствор серной кислоты (0,02 — 0,04

М/л) о чем свидетель твует снижение величины рН среды измельчения от 6 5 - 6,9 до

1,4 — 1,7. B результате повышается содержание основного вещества в ЭДМ за счет разложения образующегося при электролизе побочного продукта — низшего оксида марганца (MnzOg) по реакции:

4 ср л и льче я

54 о8

70 ао

Составитель А. Воробьева

Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор Н. Гунько

Заказ 1553 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Мп20э+ Н2304 = MnS04+ Мп02+ Н20

Выбор пределов соотношения Т:Ж при мокром измельчени определяется тем, что при соотношении менее Т:Ж = 1:1 вредные примеси удаляются недостаточно полно.

Мокрое измельчение при соотношении Т:Ж более 1:1,5 нецелесообразно, так как не приводит к улучшению качества ЭДМ, а лишь вызывает технологические затруднения в связи с появлением избытка воды в технологической схеме.

Пример. ЭДМ голучают электролиэом водного раствора, содержащего 150 г/л

MnSO4 и 20 г/л HzS04> при 90 С, анодной плотности тока 100 А/м и катодной плотности тока 180 А/м . Осаждение ведут в течение 10 ч.

Снятый с анода осадок в виде кусков 5 — 15 мм измельчают в шарвой мельнице в присутствии воды при Т:Ж = 1:1 и температуре 80 С в течение 0,5 ч. Измельченный осадок отфильтровывают, промывают, сушат и анализируют на содержание MnQg, 5 Мп20з и SO<2 параллельно с исходным анодным продуктом.

В таблице приведены результаты химического анализа. ЭДМ на содержание укаэанных веществ в исходном анодном

10 продукте и после мокрого измельчения при различном соотношении Т:Ж.

Анализ таблицы показывает оптимальность предлагаемых параметров мокрого измельчения (опыты 2, 3).

15 Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет удешевить процесс получения ЭДМ за счет исключения серной кислоты из операции мокрого измельчения анодного продукта; упростить

20 процесс получения ЭДМ, улучшить экологическую обстановку в цехе производства

ЭДМ.

Формула изобретения

Способ получения электролитического

25 диоксида марганца, включающий электролиз водного раствора сульфата марганца с добавкой свободной серной кислоты, последующее мокрое измельчение анодного продукта, отделение, его обработку раствором

30 щелочи, промывку и сушку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью удешевления и упрощения процесса при сохранении высокой степени чистоты продукта, мокрое измельчение проводят в воде при соотношении

35 Т:Ж = 1:(1 — 1,5).