Cтраница 3
Перманганат калия получают разложением МпО2 едким кали и разложением ферромарганца едким кали и электролизом 30, Наиболее распространено щелочное разложение пцролюзита с получением манганатного плава. На старых установках его осуществляют в обогреваемых топочным газом котлах, на современных установках - во вращающихся тарельчатых печах и в других непрерывно действующих аппаратах. [31]
Однако если проблема интенсификации процесса электролиза все же решается и усилия в этом направлении плодотворны, то большие трудности связаны с усовершенствованием начальной стадии производства перманганата - приготовлением манганатного плава окислением двуокиси марганца. Этот процесс проводится во вращающихся цилиндрических печах при высокой температуре и сопряжен с рядом технических трудностей. Отметим при этом, что условия труда в отделении приготовления манганата тяжелые. [32]
На процесс образования манганатного плава влияют тонина помола руды, мольное соотношение между МпО2 и КОН, влажность плава, давление и концентрация кислорода, характер перемешивания плава и продолжительность процесса. Процесс получения манганатного плава - эндотермический и осуществляют его при температуре до 250 С. [33]
Производство перманганата калия осуществляется в две стадии. В первой стадии получается так называемый манганатный плав, содержащий КгМпО4; во второй стадии манганат окисляется в перманганат. [34]
Здесь происходит окончательная кристаллизация перманганата калия. Выпавшие кристаллы отделяют на центрифуге и промывают водой; маточные щелоки и промывные воды возвращают на выщелачивание манганатного плава. [35]
При получении манганатного плава в плоских чугунных котлах, обогреваемых снизу топочными газами и снабженных мешалками скребкового типа, делающими до 30 об / мин, котлы эти обычно открыты для облегчения доступа воздуха; над ними устанавливают вентиляционные вытяжные колпаки. В нагретый котел вначале загружают пиролюзит и влажную двуокись марганца, полученную во второй стадии процесса при выщелачивании манганатного плава. Материал подсушивается, затем к нему добавляют небольшими порциями 50 % раствор КОН. Иногда смешение пиролюзита с раствором едкого кали производят в специальных смесителях, после чего смесь загружают в прокалочные котлы. Операция плавки продолжается около суток при непрерывном перемешивании. Плав имеет вид мелких комочков. Процесс протекает медленно, так как окисление двуокиси марганца в манганат происходит преимущественно на поверхности этих комочков; внутренняя их часть почти не окисляется. Поэтому выход манганата в лучшем случае достигает 60 %; получаемый плав содержит до 30 - 35 % К2МпО4, около 25 % КОН, значительное количество МпО2, К2СО3 и другие примеси. [36]
При получении манганатного плава в плоских чугунных котлах, обогреваемых снизу топочными газами и снабженных мешалками скребкового типа, делающими до 30 об / мин, котлы эти обычно открыты для облегчения доступа воздуха; над ними устанавливают вентиляционные вытяжные колпаки. В нагретый котел вначале загружают пиролюзит и влажную двуокись марганца, по-лученн ю во второй стадии процесса при выщелачивании манганатного плава. Материал подсушивается, затем к нему добавляют небольшими порциями 50 % раствор КОН. Иногда смешение пиролюзита с раствором едкого кали производят в специальных смесителях, после чего смесь загружают в прокалочные котлы. Операция плавки продолжается около суток при непрерывном перемешивании. Плав имеет вид мелких комочков. Процесс протекает медленно, так как окисление двуокиси марганца в манганат происходит преимущественно на поверхности этих комочков; внутренняя их часть почти не окисляется. Поэтому выход манганата в лучшем случае достигает 60 %; получаемый плав содержит до 30 - 35 % К2МпО4, около 25 % КОН, значительное количество МпО2, К2СО3 и другие примеси. [37]
Окислить манганат калия кислородом дальше в перманганат уже не удается. И здесь на помощь приходит электрохимия. Манганатный плав измельчают и обрабатывают щелочью. Получают суспензию манганата в щелочи, и эту суспензию подвергают электролизу. На аноде манганат окисляется в перманганат, на катоде одновременно выделяется водород. [38]
Плавка осуществляется в плоских чугунных котлах, обогреваемых снизу топочными газами и снабженных мешалками скребкового типа, делающими до 30 оборотов в минуту. Котлы обычно открыты для облегчения доступа воздуха; над ними устанавливаются вентиляционные вытяжные колпаки. В нагретый котел вначале загружают пиролюзит и влажную двуокись марганца, полученную во второй стадии процесса при выщелачивании манганатного плава. Материал подсушивается, затем к нему добавляют небольшими порциями 50 % - ный раствор едкого кали. Иногда смешение пиролюзита с раствором едкого кали производят в специальных смесителях, после чего смесь загружают в прокалочные котлы. [39]
Получение манганатного плава осуществляют в плоских чугунных котлах, обогреваемых снизу топочными газами и снабженных мешалками скребкового типа, делающими до 30 об / мин. Котлы обычно открыты для облегчения доступа воздуха; над ними устанавливают вентиляционные вытяжные колпаки. В нагретый котел вначале загружают пиролюзит и влажную двуокись марганца, полученную во второй стадии процесса при выщелачивании манганатного плава. Материал подсушивается, затем к нему добавляют небольшими порциями 50 % раствор КОН. Иногда смешение пиролюзита с раствором едкого кали производят в специальных смесителях, после чего смесь загружают в прокалочные котлы. Операция плавки продолжается около суток при непрерывном перемешивании. Плав имеет вид мелких комочков. Процесс протекает медленно, так как окисление двуокиси марганца в манганат происходит преимущественно на поверхности этих комочков; внутренняя их часть почти не окисляется. Поэтому выход манганата в лучшем случае достигает 60 %; получаемый плав содержит до 30 - 35 % KsMnO около 25 % КОН, значительное количество МпО2, КгСОз и другие примеси. [40]
Плав из первой печи подается во вторую, обогрев которой осуществляется отходящими газами от первой печи. Газы, выходящие из печей, направляют в циклоны, в которых задерживается уносимая из печей пыль манганата. Затем эти газы промываются в абсорбере маточными растворами от первой кристаллизации КМпО4, после чего очищенные газы выбрасываются в атмосферу. Указанный способ получения манганатного плава, используемый в промышленности, является малопроизводительным. [41]
При использовании для получения манганатного плава вращающихся барабанных печей, в них подают смесь молотого пиролюзита и 85 % - ного едкого кали при 250, причем суспензия поступает на нагретый до 350 гранулят. При этом смесь спекается не контактируясь со стенками печи. Эту печь обогревают газами, отходящими с первой стадии, содержащими 8 - 30 объемн. Вращающиеся печи позволяют получать манганатный плав более высокого качества, чем в прокаленных котлах. [42]
При использовании для получения манганатного плава вращающихся барабанных печей, в них подают смесь молотого пиролюзита и 85 % - ного едкого кали при 250, причем суспензия поступает на нагретый до 350 гранулят. При этом смесь спекается не контактируясь со стенками печи. Эту печь обогревают газами, отходящими с первой стадии, содержащими 8 - 30 объемн. Вращающиеся печи позволяют получать манганатный плав более высокого качества, чем в прокалочных котлах. [43]
Образующийся в процессе электролиза КМпО4 плохо растворим и частично выпадает в виде кристаллов. По окончании электролиза раствор электролита вместе с кристаллами перманганата поступает в железные холодильники с мешалками, охлаждаемые с помощью водяных рубашек. Здесь происходит окончательная кристаллизация перманганата. Выпавшие кристаллы отделяются на центрофуге и промываются водой; маточные щелоки и промывные воды возвращаются на выщелачивание манганатного плава. [44]
Выход по току и степень окисления увеличиваются при электролизе насыщенного раствора К2МпО4 в присутствии кристаллов. Электролиз продолжается несколько часов, пока концентрация К. Образующийся КМпО4 плохо растворим и частично выделяется в виде кристаллов. По окончании электролиза раствор электролита вместе с кристаллами перманганата калия поступает в стальные холодильники с мешалками, охлаждаемые с помощью водяных рубашек. Здесь происходит окончательная кристаллизация перманганата калия. Выпавшие кристаллы отделяют на центрифуге и промывают водой; маточные щелоки и промывные воды возвращают на выщелачивание манганатного плава. [45]