RU1789509C - Способ получени углекислого марганца - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам получени  марганца углекислого, используемого дл  производства высококачественных марганец-цинковых ферритов. Углекислый марганец получают из сточных вод производства гидрохинона путем обработки сточных вод в присутствии персульфата аммони  в количестве 2,0-3,0 мас.% от массы марганца, содержащегос  в растворе, и рН 6,5-7,0, фильтрации полученной смеси с последующим отделением раствора и обработкой его водным раствором аммиака в присутствии гидроксиламина сернокислого, выдержки полученной суспензии, отделени  маточного раствора от марганецсодер- жащего осадка, рекульпации осадка серной кислотой до рН 6,0-6,5, выдержки образующейс  суспензии, обработки ее водным раствором аммиака до рН 8,6-9,0 с отделением марганецсодержащего осадка, растворени  осадка в серной кислоте, обработки полученного раствора карбонатом аммони  с дальнейшим выделением, промывают и сушкой целевого продукта. 1 табл. ё

Description

Изобретение относитс  к способам получени  марганца углекислого, используемого дл  производства высококачественных марганец-цинковых ферритов.

Известен р д способов переработки марганецсодержащих стоков, полученных в результате окислени  анилина в производстве гидрохинона.

Способ получени  марганца углекислого из сточных вод производства гидрохино- на заключаетс  в очистке раствора марганца сернокислого от железа, т желых металлов, органических примесей с последующей обработкой раствора пастой фторида бари  дл  очистки от кальци  и осаждением карбоната марганца углекислым аммонием.

Недостаток способа - повышенное содержание примеси кальци  и магни  в конечном продукте.

Наиболее близким к за вленному  вл етс  способ получени  марганца углекислого из продуктов окислени  анилина.

Сущность способа состоит в том, что раствор марганца сернокислого,  вл ющийс  отходами производства, предварительно очищают от железа окислением

(О-t-T

Fe в Fe с помощью Н202 от т желых металлов раствором сульфида аммони  от органических примесей обработкой активированным углем. Очистку от щелочных и щелочноземельных металлов осуществл ют путем обработки водным раствором аммиака до рН 8,6-9,0 при 50-70°С в присутствии гидроксиламина сернокислого,

-VI

оо

О

ел о о

выдержки суспензии, отделении загр зненного маточного раствора от марганец- содержащего осадка, его последующей репульпации серной кислотой до рН 6,0-6,5, выдержки суспензии, обработки суспензии водным раствором аммиака до рН 8,6-9,0 с последующим отделением осадка и растворением его в серной кислоте и обработкой полученного углеаммонийной солью с дальнейшей промывкой и сушкой осадка.

Недостатком способа  вл етс  относительно невысокий выход целевого продукта (80%), св занный с потер ми марганца при очистке.

Цель изобретени  - повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что марганец углекислый получают из сточных вод - отходов производства гидрохинона путем введени  в исходный раствор, содержащий сульфат марганца в количестве 230- 250 г/дм , персульфата аммони  в количестве 2-3 мае. % по отношению к марганцу , содержащемус  в растворе, и рН реакции в пределах 6,5-7,0 с последующей очисткой от органических примесей, щелочных и щелочноземельных металлов, осаждением из очищенного раствора карбоната марганца раствором углеаммонийной соли с дальнейшей промывкой и сушкой продукта.

- Пример. Стакан с мешалкой помещают в термостат, заливают 1 л сточных вод, содержащих марганец сернокислый. Концентрацию раствора довод т дистиллированной водой до 230 г/дм3.

В раствор загружают 15 г активированного угл . Подачей водного раствора аммиака довод т рН до 6,5. Нагревают раствор до температуры 70°С, прибавл ют 1,7 г персульфата аммони , что соответствует 2 мае. % по отношению к марганцу в растворе, при этом суспензи  принимает кислую реакцию (рН 3). Поднимают значение величины рН до 6,5-7,0 добавлением водного раствора аммиака, выдерживают содержимое стакана в течение 1 ч при температуре 60-80°С и фильтруют..

Дл  предотвращени  окислени  Мп+2 до Мп+ и Мп+ перед осаждением аммиаком добавл ют 2,0-2,5 г гидроксиламина сернокислого. Подачей аммиака рН довод т до 8,6-9,0 нагревают до 60°С выдерживают 1 ч дл  образовани  основных солей марганца. Осадок отжимают, перенос т в стакан с мешалкой, добавл ют 1-1,5 г гидроксиламина сернокислого, заливают дистиллированной водой () и перемешивают 10 мин.

В суспензию дозируют серную кислоту до рН 6,0-6,5, выдерживают 0,5 часа, затем рН аммиаком довод т до 8,6-9,0 и выдерживают 1 ч, после чего осадок отжимают и

подвергают двум промывкам.

Отмытый и отжатый осадок размешивают с водой (0,7-0,75) дм3 и раствор ют в серной кислоте. По достижении рН раствора 3,0-4,0 подачу кислоты прекращают, раствор охлаждают до 25 ± 5°С и выдел ют из него марганец углекислый раствором карбоната аммони  (340 ± 40) г/дм3. Осадок отжимают и промывают дистиллированной водой до отсутстви  сульфатов в промышленных водах и сушат в сушильном шкафу при температуре 70-90°С до содержани  массовой доли марганца 43-45%.

Выход готового продукта составл ет 90%.

Вли ние количества введенного персульфата аммони  на чистоту марганца углекислого и потери марганца приведены в таблице.

Пример. Выполнен синтез марганца

углекислого из сточных вод производства гидрохинона с разным количеством добавки персульфата аммони . Полученные данные также приведены в таблице.

Как видно из таблицы по прототипу

(см.пример 1) получены образцы, соответствующие требовани м ТУ, а потери марганца в шлам на стадии очистки от т желых и легкогидролизуемых металлов составили 10-13 мас.%. Общие потери выше за счет

потерь на стадии очистки от щелочных и щелочноземельных элементов.

В примере 2 добавка 1 % персульфата аммони  оказалась недостаточной дл  полной очистки от т желых металлов. Примеры

з-4 свидетельствуют о достаточном количестве персульфата аммони  дл  очистки раствора марганца по требовани м ТУ целевого продукта и существенном уменьшении перехода марганца в шлам.

Дальнейшее увеличение количества персульфата аммони  (примеры 5-6) приводит к росту потерь марганца и расходу персульфата аммони  без существенного улучшени  качества целевого продукта.

при рН осаждени  примесей за пределами оптимальных (примеры 7-8) наблюдаетс  либо недостаточна  очистка от никел , меди, цинка и свинца (см.пример 7) или увеличиваютс  потери марганца за счет образовани  его гидроксидов (см.пример 8).

Таким образом применение за вл емого способа позволит по сравнению с прототипом увеличить выход целевого продукта и получить высококачественные марганеццинковые ферриты, используемые в электронной технике, а также процесс за счет уменьшени  количества стадий фильтрации и совмещени  процессов очистки от легкогидролизующихс , т желых металлов и органических примесей в один процесс. За вл емый способ исключает применение токсичного (NH4)2S и„взрывоо.пасной N262.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Способ получени  углекислого марганца из сточных вод производства гидрохинона , включающий очистку сточных вод-от легкогидрализующихс  и т желых металлов , фильтрацию полученной смеси с после- дующим отделением раствора и обработкой его водным раствором аммиака в присутствии гидроксиламина сернокислого, выдержку полученной суспензии, отделение маточного раствора от марганецсодержа- щего осадка, репульпацию осадка серной кислотой до рН 6,0-6,5, выдержку образующейс  суспензии, обработку ее водным расВли ние добавки персульфата амони  и рН раствора на качество полученного марганца углекислого и потери марганца на стадии очистки сточных вод от легкогидролизирующихс  и т желых металое

Примечание: Сточные воды производства гидрохинона имеют следующий состав, мае. %:

марганец сернокислый 24.71; серна  кислота 1.58; пиролюзит 0.14 аммоний сернокислый 3.58; примеси 1,42; хинон 0,10; кальций сернокислый 0.32; вода остальное.

твором аммиака до рН 8,6-9,0 с отделением марганецсодержащего осадка, растворение осадка в серной кислоте, обработку полученного раствора карбонатом аммони  с дальнейшим выделением , промывкой и сушкой целевого продукта, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода целевого продукта и упрощени  процесса, очистку сточных вод от легкогидрализующегос  и т желых металлов осуществл ют в присутствии персульфата аммони  в количестве 2,0-3,0 мас.% от массы марганца, содержащегос  в растворе, и рН 6,5-7,0.