[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)錳酸鉀的方法及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810056602.3
• 申請日: 2008-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN101492182A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒果;鄧宗瑜;賴院廣;楊宗堯
• 申請（專利權(quán)）人: 遵義雙源化工（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C01G45/12
• 分類號(hào): C01G45/12
• 代理公司: 北京國林貿(mào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 刁玉生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)錳酸鉀的方法及設(shè)備，本發(fā)明用含氧氣體對富硅錳礦粉和氫氧化鉀溶液的混合料進(jìn)行氣、液并流氧化處理，采用三相環(huán)流式鼓泡反應(yīng)器以間歇方式生產(chǎn)錳酸鉀。

技術(shù)背景

中國專利92108224.X公開了一種生產(chǎn)錳酸鉀的方法，包括在高溫下用含氧氣體對錳礦粉和氫氧化鉀溶液的混合料進(jìn)行連續(xù)氧化，所說的含氧氣體是預(yù)熱到200-220℃溫度的壓縮空氣，所說的錳礦粉和氫氧化鉀溶液的混合料是將錳礦粉與47-49％(重)氫氧化鉀溶液，以0.6-1.2∶1的重量比混配后預(yù)熱到140-180℃溫度，加入2-6％(重)Mn⁺⁶氧化引發(fā)劑，再與預(yù)熱到225℃的47-49％(重)氫氧化鉀溶液混合而成，錳堿比為1∶12-30，所說的連續(xù)氧化是在一個(gè)“多層流化床連續(xù)氧化反應(yīng)塔”中，從塔頂引入錳礦粉和氫氧化鉀溶液的混合料，從塔底引入含氧氣體，在0.1-0.5MPa壓力，194-260℃溫度條件下逆流接觸反應(yīng)，連續(xù)生產(chǎn)錳酸鉀粗產(chǎn)物。它具有生產(chǎn)連續(xù)化、能耗物耗低、MnO₂轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境污染小和產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。但是，該方法僅適于高品位錳礦資源，對于錳含量較低的情況不適用。

我國錳礦資源豐富，約占世界總儲(chǔ)量的6％，按儲(chǔ)量排隊(duì)是：廣西34.9％貴州15％，湖南14％，遼寧11％，云南7.7％，四川7.6％還有山西等省。

上述地區(qū)僅云南健水錳礦的SiO₂含量最低，僅3.81％，活性最好，206℃即開始生成錳酸鉀，為優(yōu)質(zhì)錳礦，但只占我國總儲(chǔ)量的7.7％。廣西，貴州，湖南占我國總儲(chǔ)量的63.9％，也就是說我國大部份錳礦的特點(diǎn)是含SiO₂≥12％的富硅錳礦。

富硅錳礦在反應(yīng)器中，產(chǎn)生與主反應(yīng)平行的副反應(yīng)：

nSiO₂+2KOH＝K₂O·nSiO₂+H₂O

也就是雜質(zhì)SiO₂與KOH反應(yīng)生成可溶性硅酸鉀，它可分為原硅酸鉀，偏硅酸鉀，多硅酸鉀，分子通式為K₂O·nSiO₂，它是常用的粘接劑(又叫水玻璃)，粘性極大，包裹反應(yīng)物料，減少三相反應(yīng)接觸面積，妨礙錳酸鉀生成；并消耗鉀堿。盡管高錳酸鉀流程都有苛化工序，它處理碳酸鉀及碳酸氫鉀從其回收鉀堿是成功的，但現(xiàn)代科技證明：傳統(tǒng)的苛化工序，即常壓，溫度80-100℃，加石灰乳攪拌的辦法，用來處理可溶性硅酸鉀從其回收鉀堿是困難的，是沒有工業(yè)價(jià)值的。此外可溶性硅酸鉀約有3/4將繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)殍廴苄遭?鉀長石類礦物)，而進(jìn)入錳渣中，現(xiàn)有工業(yè)手段還不能回收其所含有的鉀堿，因而枸溶性鉀多(不溶解)，就是堿耗高。從遵義化工廠歷年生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)得出，同樣用二級(jí)錳粉，云南健水錳礦粉生成錳酸鉀在65％以上，用貴州遵義或湖南郴州錳礦粉生成錳酸鉀只能在60％左右，而廣西柳州錳粉生成錳酸鉀只能在50-55％左右；含硅量高不僅影響MnO₂的轉(zhuǎn)化率，還增加了氫氧化鉀的消耗，從渣中無法回收的枸溶性鉀來看，云南健水錳粉只有3％左右，廣西柳州及湖南郴州錳粉卻在10％以上，富硅低品位錳礦粉盡管價(jià)格便宜得多，但因其堿耗高，轉(zhuǎn)化率低，生產(chǎn)高錳酸鉀仍是得不償失。

高錳酸鉀生產(chǎn)使用的錳礦粉，歷來都規(guī)定SiO₂≤5％，且MnO₂的豐度為≥75％，只能是GB3713-83“化工用二氧化錳礦粉技術(shù)條件”中的特級(jí)品或一級(jí)品軟錳礦MnO₂。這種礦源不僅價(jià)格特貴而且難得買到。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)錳酸鉀的方法，該方法采用三相環(huán)流式鼓泡反應(yīng)器以間歇方式生產(chǎn)錳酸鉀，使用含氧氣體對富硅低品位錳礦粉和氫氧化鉀溶液的混合料進(jìn)行氣、液并流氧化處理，錳粉氧化的同時(shí)，伴隨有硅酸鈣動(dòng)態(tài)水熱反應(yīng)，降低了堿的消耗，充分利用天然資源及富硅錳礦資源。

本發(fā)明的目的是由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種生產(chǎn)錳酸鉀的方法，包括在高溫下用含氧氣體對富硅錳礦粉和氫氧化鉀溶液的混合料進(jìn)行氣液并流氧化處理，

A、將濃度為60％-79％的氫氧化鉀溶液加熱到230℃-260℃，通過物料泵將所述氫氧化鉀溶液輸送到三相環(huán)流式鼓泡反應(yīng)器中；

B、將所述富硅錳礦粉經(jīng)硅鈣配料校正，然后加入到濃度為5％-18％的氫氧化鉀溶液中調(diào)配成錳漿，然后預(yù)熱到80℃-90℃，通過物料泵將所述錳漿輸送到三相環(huán)流式鼓泡反應(yīng)器中；所述富硅錳礦粉與所述氫氧化鉀溶液的重量比是1∶2-4；