Способ получения двуокиси марганца

Дата опубликования описания 28.01,80(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУОКИСИ МАРГА 1 ША Изобретение относится к получениюдвуокиси марганца и может быть использовано прн получешт катализаторов.Известен способ получения двуоклсимарганца путем окисления 5-30% водного раствора сульфата марганца илихлорида марганца хлором при 50-70 Св присутствии частиц углерода или мелкодисперсной-МЬО 2 13.Недостатком известного способа является наличие в растворе частичек эатравочного материала (углерода) и использование высокотоксичного хлора.Известен также способ получения двуокиси марганца путем окисления солимарганца в водной среде воздухом иликислородом при 15-30 С в присутствияогидроокиси шелочного металла 23Недостатком способа является невысокая активность полученной двуокисимарганца, так как скорость окислениямуравьиной кислоты в присутствии двуокиси марганца составляет 610 и 8 3.0,4мольл мин,Цель изобретения - повышение активности .целевого продукта.Поставленная цель достигается описываемым способом, заключающимся в окислении в водной среде соли марганца кислородом в присутствии гидроокисей щелочного н щелочноэемельного металла.Отличительным признаком способа является наличие в реакционной среде гидро- окиси шелочноземельного металла.Целесообразно гидроокись шелочного металла и гидроокись шелочноземельного металла испольэовать в мольном соотношении, равном (3,-500):1 соответственно, и вводить в реакционную среду указанную смесь с концентрацией, превышающей концентрацию соли марганца в 2-2,5 раза,При приготовлении исходного раствора используют соль двухвалентного марганца (азотнокислую, сернокпслую или хлористую), гидроокись калия или натрия и гидроокись бария или кальция.Время окисления и выход двуокиси марганца зависит от условий проведенияре, равной или близкой к 2,1; и продолжительности щОееесся 10-15 мин выход двуокиси марганца с содержаниемактивного кислорода, равного 1,96 иболее, составляет не менее 95%,,Следует отметить, что при темпераЯтуре 10-20 С и концентрациях гидроокисей, превьпиэюецих 3 моль/л, получаются двуокиси менее активные, чем в случаях применения менее концентрированныхрастворов гидроокисей,П р и м е р 2. Аналогично примеру 1получены образцы двуокиси марганца,промотировэнные кольцем. Для этогоиспользуют водные растворы гидроокисейкалия и кальция, содержащие от 0,05 до0,125 моль/л Са (ОН)д, 1 моль/л КОНи 1 моль/л азотнокислого марганца.Окисление проводят в втмосфере кислородапри температуре 15 фС. Полученные образцы содержат 1,95-1,97 активного кислорода (в пересчете на чистую двуокись),Наиболее активные образцы двуокисимарганца, как и в первом случае, получают при соотношениях концентрациигидроокисей и солей марганца, равной илиблизкой к 2,1,Формул а изо брет ения 1. Способ получения двуокиси марганца путем окисления в водной среде солимарганца кислородом в присутствии гидроокиси щелочного металла, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повышенияактивности целевого продукта, гидроокисьщелочного металла используют в смесис гидроокисью шелочноземельного металла,2. Способ по и, 1, отличающ и й с я тем, что гидроокись щелочного металла и гидроокись щелочноземельного металла используют в мольном соотношении равном (1-500):1 соответственно, и указанную смесь вводят с концентрацией, превышающей концентрациюсоли марганца в 2-2,5 раза,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Пвтент Англии1238902кл. С 1 А, 26,08.68,2. Патент США3533740,кл. 23-145, 13,10.70. (прототип). 3 /10955процесса, Так, например, при использовании воздуха с понижением температурывьеход двуокиси марганца и скоростьокисления увеличиваются, В случае проведения процесса в атмосфере кислородавыход двуокиси марганца достигает 95%и скорость окисления с понижением темтеературы от 20 до 10 С практически неизменяется.После прекращения процесса двуокись 0еларгвнца отделяют от раствора, выдерживают в двух- трехкратном объеме (поотношению к объему осадка) 20-25%-ного горячего раствора азотной кислоты,Спромывают водой и сушат при 100-12 ОС. 15Полученная двуокись марганца содержитне мецее 1,96 активного кис,еорода. Скорость окисления муравьиноЙ кислоты вприсутствии двуокиси марганца составляет 1,5 10 и 2 10 моль/л. мин.20П р и м е р 1. В циркулирующий посистеме ( термостатируемый сосуд-колонна-сосуд) водный раствор гядроокисей(КОН и Ва(ОН )объемом 1 л, состоящий из 0,15-10,0 моль/л КОН и 0,05- 250,250 моль/л Вв (ОН)2,постепенно вводят 0,5 л 1 М водный раствор азотнокислого (сернокислого) марганца. Окисление проводят при объемном расходе воздуха, равном 0,5 л/мин, и температуре 30от 5 до 55 С. Продолжительность опытов в зависимости от температуры составляет 15-120 мин.Иля определения скорости (или глубиныокисления соединений марганца) окисления через определенные промежутки времени отбирают пробы, обрабатывают 5-,25% раствором азотной (или 10-3 О%-нойсерной) кислоты при. температуре 50750 С. Затем осадки отфильтровывают, 40промывают дистиллированной водой, высушивают при 100-120 С и взвешивают.Параллельно этому полярографическимметодом определяют концентрацию ионов;марганца в пробвхжидкостей, получаемыхпри обработке осадка кислотами.Скорость окисления при температурео55 С незначительна и содержание двуокиси марганца в получаемых образцахдаже при длительном ведении процесса 50в атмосфере кислорода не превышает 20%,а при 5-25 С, соотношении суммарнойконцентрации гидроокисей (калия и бария)и концентрации соли марганца в рвство ЦНИИПИ Заказ 8583/11филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Подписное