[發明專利]一種生產高視密度碳酸錳的方法及其設備

無效

• 申請號: 00113422.1
• 申請日: 2000-05-11
• 公開（公告）號: CN1323744A
• 公開（公告）日: 2001-11-28
• 發明（設計）人: 皮銀安;鄭賢福;彭愛國;賀周初;侯長龍
• 申請（專利權）人: 湖南化工研究院
• 主分類號: C01G45/00
• 分類號: C01G45/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種生產碳酸錳的方法及其設備，尤其是復分解反應生產高視密度碳酸錳的方法及其設備。

碳酸錳是一種重要的化工產品，國內現有的生產方法都是采用錳鹽溶液和碳酸鹽溶液，在普通帶攪拌的反應釜內反應，產品碳酸錳視密度低，振實視密度只有1.5g/cm³左右，而且反應為間歇反應，操作費用大，產品質量不穩定，不能滿足許多應用領域的要求，如不能用于制備高質量的化學二氧化錳。國外則采用氨基甲酸銨法生產高視密度碳酸錳，即用天然錳礦，加氨和二氧化碳浸出并水解為碳酸錳，該法生產的碳酸錳雖視密度大，但氨浸過程物料控制嚴格，反應條件較苛刻，要求密閉加壓，設備材質要求高，成本相應較高。

本發明的目的是消除以上工藝中存在的缺陷，提供一種帶攪拌和加熱夾套的環形反應器生產高視密度碳酸錳的方法，以保證連續加料，操作簡單和產品質量穩定。

本發明生產高視密度MnCO₃的方法是將錳鹽溶液和碳酸鹽溶液，同時加入如圖1所示帶攪拌和加熱夾套的環形反應器內，所使用的錳鹽溶液可以是由硫酸浸取菱錳礦(碳酸錳礦)或焙燒還原后的軟錳礦(氧化錳礦)，凈化除雜后的硫酸錳溶液，也可以是硝酸錳或氯化錳的水溶液。使用的碳酸鹽溶液可以是碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸鈉和碳酸氫鈉的水溶液。錳鹽溶液與碳酸鹽溶液反應的mol配比為1∶1～1.1。

由配料槽分別將濃度為75～225g/的錳鹽溶液和濃度為40～120g/l的碳酸鹽溶液按5～1000l/min和10～2000l/min速度分別同時加入帶攪拌的環形反應器的中心區，生成碳酸錳結晶，反應溫度控制在20～80℃，反應結晶時間10～30小時。為了保持反應的連續進行和液位恒定，反應母液由環形部分上升至上部溢流管溢流到母液槽，反應后的料漿由反應器下部出口管流出經離心機分離，洗滌，干燥得到碳酸錳，其振實視密度在2.2g/cm³以上。

實現本發明工藝方法的設備，是在一個普通帶加熱夾套和攪拌的反應器B內，固定一個金屬圓筒A，圓筒A的位置略高于反應器B，在反應器B上開兩個溢流口C和D，下部開出料口E，如圖1所示，攪拌反應器B內固定一個金屬圓筒A，形成環形區域，使反應物料在中心區反應，所得產物由下部出料口E排出，母液由環形區下部向溢流口移動，最后由上部溢流管排出。

本發明能形成環形區域，便于物料在反應中心區反應，母液由環形區下部向溢流口移動，以保證反應的連續加料和反應器內液位的恒定，使產品的視密度提高。

以下結合實施例對本發明作進一步說明：

實施例1：

由硫酸浸取菱錳礦，經除鐵和重金屬凈化后制得硫酸錳液，配成151g/l的硫酸錳溶液和79g/l的碳酸氫銨溶液分別泵送到計量槽，通過計量將硫酸錳溶液和碳酸氫銨溶液分別同時以8.7l/min和17.4l/min的速度加到帶有攪拌和加熱裝置的環形反應器的中心部分，控制溫度為40℃，連續沉淀反應20小時，母液由反應器的底部經環形區間上升至上部溢流口溢流到母液槽，反應進行20小時后，反應料液中MnCO₃濃度達600g/l，料液由反應器下部出口經離心機分離，將碳酸錳用熱水洗滌，在85℃干燥，所得碳酸錳含Mn45.6％，其振實視密度為2.29g/cm³。