Способ получения перманганата натрия

и ъерр МВр Союз Советски иСоциалистически кРеспублик О П И С А Н И Е ( ) 709715ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22)Заявлено 03,05,77 (21) 2480383/23-26 (5 ) М. Кд с присоединением заявки РЙ -С 25 В 1/28 ИВуЮустиаив 4 кеиитет ССФР Ю делаю изебиетеиий и аткимтий(53) УДК 621.357. .2(088,8) Опубликовано 15.01,80. Бюллетень М 2 Дата опубликования описания 17.01,80(72) Авторы изобретения Р. И. Агладзе, Г. М. Доманская и К. А. Чапичадзе Институт неорганической химии и электрохимии АН Грузинской ССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРМАНГАНАТА НАТРИЯ Изобретение относится к области электрохимии, в частности к получению неорганических солей, и может быть применено в производстве марганцевых окислителей.Известен способ получения пермангана та натрия анодным растворением электролитического марганца в карбонатных или щелочных электролитах 11.Недостатками способа являются приме 10 пение дорогостоящих анодов высокий расход электроэнергии при использовании карбонатных электролитов, низкий выход перманганата натрия в щелочных растворах,Наиболее близким к изобретению явля 15 ется способ получения перманганатов анодным растворением ферромарганца или силикомарганца согласно которому анодное растворение проводится в слабокислых или нейтральных растворах сернокислых солей при анодной плоскости тока 9- 10 А/пж и при иеприжеиии В,В,0 В 21йНедостатками указанного способа являются получение продукта электролиза в 2виде сульфатного раствора, разбавленного по перманганату натрия, что препятствует выделению последнего из электролита, а также высокие энергозатраты.Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии и повышение чистоты продукта.Поставленная цель достигается тем, что электролиз ведут при напряжении 32- 4,5 В и плотностях тока; объемной 25- 50 А/дм, анодной 20-40 А/дм и каЭтодной 40-60 А/дм, с использованием2электролита следующего состава, г/л;ттаОН 40-250; Йа СО 50-150; вода до 1 л. Способ осуществляется следующим образом.. ферромарганец в виде литых электродов завешивают в электролизер, где происходит его анодное растворение в шелочно-карбонатном натриевом электролите. При этом марганец ферромарганца анодно окисляется и образует концентрированныйраствор перманганата нвтрня в основномэлектролите.В процессе электролиза содержаниекарбоната в растворе за счет енодногорастворения карбидов ферромарганца увеличивается, а щелочи - снижается. Железо, силицнй и металлические примеси ферромарганца образуют при электролизеокислы, которые отделяют от растворафильтрованием. оНапряжение на ванне благодаря высокой электропроводности электролита составляет не более 3,2 В в начале электролиза и не более 4,5 В в конце.ОбьемнаЯ плотность тока (Зов) не 5должна быть ниже 25 А/дм, использова 3ние большнх обьемов электролитов снижает концентрацию продукта в растворе, иприменение З ,5 более 50 А/дм техин 3чески усложняется, 20Электролнз ведут прн анодной плотностн тока (33) 20-40 А/дм, так как прн2.В,ниже 20 А/дм Я уменьшается выходпродукта по току, а при Д более 40 А/дмрастут анодная поляризааи и напряжение 25на ванне.Для уменьшения катодного восстановления перманганата электролиз проводятпри катодной нлотности тока ( 3) не менее 40, но не более 60 А/дм , чтобы за ."Осчет высокой катодной поляризации не увеличивать напряжение на ванне.В состав электролита входит 25040 г/л ИаОН, так как при содержаниищелочи более 250 г/л выход перманганата резко снижается, а ниже 40 г/л - основные показатели электролиза ухудшаются,Раствор должен содержать не менее60 г/л Иа,СО, так как в растворах 40щелочи с более нйзким содержанием карбоната образуется в основном манганат натрия. Концентрация карбоната натрия в электролите во время электролиза возрастает,но не должна превышать 150 г/л М аО,чтобы карбонат не кристаллизовался вовремя электролиза в ванне.П р и м е р. Электролизер - безднафрргменйая ванна размером 640 110510 мм, Аноды - литые электроды раз емером 55 25 450 мм из ферромарганцамарки фМн=78, Химический состав ферромарганца, %: Мд 79,53; Ге 10,75; 511,21; ЬЯ 0,20; С 7,0.Катоды - медные пластинки. 55Условия электролиза и основные показатели работы электролизера, состав и количество полученных растворов приведеныниже.30 17,5 17,0 50,6212,8 11,02 0,376 Ф о р м у л а,и 3 о б р е т е н и я Способ получения перманганата натрияпутем анодного растворения ферромарган 5 4Снла Зоиа, А 500Продолжительностьэлектролиза, чПлотность тока;вводная, А/дма2 э-ЗОГфкатодная, А/дм 40обьемная, А/дмЭ29Напряжение, В 3,2-4,5Обьем электролита, л;начальныйконечныйТемпература электролнта, оС 19-33Состав электролита, г/л:нач альны йИаОНИад СОЗконечныйИаОН 55,1ИаСО106,5, КаМИ 04 1688ИаМи 0175,6Количество растворившегосяанодного ферромарганца,2,750Количество, полученноев растворе, кг:ИаМИ О 2,870Нл МИ 04 2,9085Расходные коэффициентыне 1 кг полученногопродукта;расход электроэнергии, кИт ф чрасход щелочи, кграсход ферромарганца, кг 0,466Состояние анодов после электролиза:металл блестящий, растворение равномерное питтинговр окислов, осадков на поверхности анодов не отмечается.При этом потери аноднорастворившегося марганца в виде двуокиси марганцасоставляют всего 5%.Технико-экономическая эффективность.предлагаемого способа состоит в уменьшенин расхода электроэнергии за счетснижения напряжения при электролизе,интенсификации процесса путем увеличения плотностей тока и получения концентрированного раствора перманганата натрия с легкоотделяемыми компонентамиэлектролита.709715 Составитель Т, БарабашРедактор Е. Хорина Техред Н. Бабурка Корректор Н. ЗвдериовскаяФ9 ВЗаказ 87 2/35 Тираж 698 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушсквя наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ца в бездиафрагменном электролизере, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и повышения чистоты продукта, электролиз ведут принапряжении 3,2-4,5 В и плотностяхтока: обьемной 25-50 А/дм, анодной 20-40 А/дм и катодной 4060 А/дм, . с использованием. электролита следующего состава, г/л; М аОН 40 250Н Со50 150Вода До 1 лИсточники юформации,5 принятые во внимание при экспертизе1. Агладзе Р. И., Домайская Г. Я.ХПХ, 8, с. 787, 1951.2. Авторское свидетельство СССРМ 94195, кл, С 01 С 45/12,24.04.51