二氧化錳制備方法
- 發(fā)布時間:2020-01-02
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- 來源: 原創(chuàng)
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主要取自天然礦物軟錳礦。普遍采用高溫硫酸錳溶液電解法制取,碳酸錳礦和軟錳礦均可作為原料。硫酸錳溶液的制備包括浸取、除鐵、中和、除重金屬、過濾、靜置除鈣鎂等工序,經(jīng)高溫電解后制得粗產(chǎn)品,再經(jīng)處理包括剝離、粉碎、洗滌、中和與干燥等過程制得合格晶。當(dāng)采用氯化錳溶液電解可制得纖維狀二氧化錳。還有碳酸錳、硝酸錳熱解法,由低價氧化錳與氧化劑如氯酸鈉、氯氣、氧氣等分別組合反應(yīng)直接氧化制得。
硫酸錳
將菱錳礦粉與硫酸按質(zhì)量比值1 : 1.8~1 : 2.0混合進(jìn)行反應(yīng),生成硫酸錳,正常情況下使用電解槽的循環(huán)酸,并補(bǔ)充部分硫酸,待pH=4時,加入少量二氧化錳粉,將溶液中Fe2+氧化成Fe3+,再加石灰乳中和至pH近中性,加人硫化鋇飽和溶液,使重金屬離子生成硫化物沉淀,經(jīng)過濾配制成電解液組成:MnSO4=120±20 g/L、H2SO4=30±10 g/L,在溫度93±5℃,槽電壓2~3 V下,通常經(jīng)20~30天電解,在陽極上沉積生成塊狀粗品,粗品經(jīng)剝離、粉碎、用水多次漂洗,并加入碳酸氫鈉中和至pH=5~7,再經(jīng)過濾、干燥、粉碎,制得電解二氧化錳產(chǎn)品。
化學(xué)方程式為:
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
2FeSO4+MnO2+2H2SO4=Fe2(SO4)3+MnSO4+2H2O
Fe2(SO4)3+6H2O=3H2SO4+2Fe(OH)3↓
MnSO4+2H2O=電解=MnO2↓+H2SO4+H2↑
氯化錳法將菱錳礦與過量鹽酸進(jìn)行反應(yīng),生成氯化錳溶液,待反應(yīng)完成后,加入石灰進(jìn)行中和,控制Ph=4左右,加入氧化劑過氧化氫使Fe2+氧化生成氫氧化鐵沉淀而除去,凈化的氯化錳溶液加入硝酸錳配成電解液,使氯化錳濃度0.5~2.0 mol/L,HCl的濃度0.01~1.0 mol/L。電解液中可加入含量10%~15%的硝酸錳,在溫度85~95℃下電解,這樣可解決電解過程中微量氯放出反應(yīng)所造成的空氣污染及腐蝕問題。電解得到纖維狀二氧化錳,再經(jīng)粗品剝離、粉碎、中和漂洗、過濾、干燥、粉碎,制得電解二氧化錳產(chǎn)品。

硫酸錳
將菱錳礦粉與硫酸按質(zhì)量比值1 : 1.8~1 : 2.0混合進(jìn)行反應(yīng),生成硫酸錳,正常情況下使用電解槽的循環(huán)酸,并補(bǔ)充部分硫酸,待pH=4時,加入少量二氧化錳粉,將溶液中Fe2+氧化成Fe3+,再加石灰乳中和至pH近中性,加人硫化鋇飽和溶液,使重金屬離子生成硫化物沉淀,經(jīng)過濾配制成電解液組成:MnSO4=120±20 g/L、H2SO4=30±10 g/L,在溫度93±5℃,槽電壓2~3 V下,通常經(jīng)20~30天電解,在陽極上沉積生成塊狀粗品,粗品經(jīng)剝離、粉碎、用水多次漂洗,并加入碳酸氫鈉中和至pH=5~7,再經(jīng)過濾、干燥、粉碎,制得電解二氧化錳產(chǎn)品。
化學(xué)方程式為:
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
2FeSO4+MnO2+2H2SO4=Fe2(SO4)3+MnSO4+2H2O
Fe2(SO4)3+6H2O=3H2SO4+2Fe(OH)3↓
MnSO4+2H2O=電解=MnO2↓+H2SO4+H2↑
氯化錳法將菱錳礦與過量鹽酸進(jìn)行反應(yīng),生成氯化錳溶液,待反應(yīng)完成后,加入石灰進(jìn)行中和,控制Ph=4左右,加入氧化劑過氧化氫使Fe2+氧化生成氫氧化鐵沉淀而除去,凈化的氯化錳溶液加入硝酸錳配成電解液,使氯化錳濃度0.5~2.0 mol/L,HCl的濃度0.01~1.0 mol/L。電解液中可加入含量10%~15%的硝酸錳,在溫度85~95℃下電解,這樣可解決電解過程中微量氯放出反應(yīng)所造成的空氣污染及腐蝕問題。電解得到纖維狀二氧化錳,再經(jīng)粗品剝離、粉碎、中和漂洗、過濾、干燥、粉碎,制得電解二氧化錳產(chǎn)品。
