[發(fā)明專利]一種應用溶解度結晶法制備四水醋酸錳的生產工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410774042.0
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104496789A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 余云豐;盧鴻武;魏一帆;連培祥;張敏敏;虞建立
• 申請（專利權）人: 浙江金科過氧化物股份有限公司
• 主分類號: C07C53/10
• 分類號: C07C53/10;C07C51/41;C07C51/43;C07C51/42
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 楊嘉芳;徐關壽

技術領域

本發(fā)明涉及一種催化劑的生產工藝，具體為四水醋酸錳催化劑的生產工藝。

背景技術

錳是第四周期ⅦB族元素，錳的外層電子排布為3d⁵4s²,化合價有0、+1、+2、+3、+4、+7等，其單質的還原能力強于鋅和鉻，是比較活潑的金屬。普通商業(yè)錳的表面由于有一層致密的氧化膜，所以直接用作還原劑時，效果不太理想。提高其反應性能的途徑之一是先把Mn制備成有機錳化合物或者高活性錳，然后再參與促進有機反應。醋酸錳是一種很重要的有機錳化合物，應用很廣。醋酸錳有二價醋酸錳和三價醋酸錳，帶有一定的結晶水，為淺紅色易潮解的結晶體，極易溶于水和乙醇，有醋酸氣味。它們的分子式分別為Mn(OAc)₂·4H₂O和Mn(OAc)₃·2H₂O，他們的制備和應用各不相同。

二價醋酸錳主要用作對苯二甲酸(PTA)?生產的催化劑；也可以作為乙醛氧化或纖維染色氧化催化劑，還可以作為油漆、涂料的干燥劑、印染媒染劑、飼料添加劑等。隨著國民經濟的飛速發(fā)展，醋酸錳的用量也越來越大，特別是在PTA?的生產過程中，醋酸錳的應用顯得尤為突出。因此，開發(fā)高純醋酸錳產品具有廣闊的開發(fā)應用前景

????Mn(OAc)₂·4H₂O的制備方法主要有兩種：（1）金屬錳法：即以金屬錳為原料，與醋酸直接反應，再經過蒸發(fā)、結晶、分離、干燥后制得成品醋酸錳；（2）硫酸錳法：以硫酸錳為原料，與純堿反應生成固體碳酸錳，經脫鹽水洗滌后，用醋酸酸化，再經蒸發(fā)、濃縮、結晶、干燥后得到成品醋酸錳。

由于第一種方法生成工藝簡單，國內醋酸錳生產均采用第一種方法制備，此過程實現(xiàn)起來較為容易，專利CN?1626495A中有詳細說明，其原理如下：

Mn?+?2CH₃COOH?+?4H₂O?=?Mn(CH₃COOH)₂·4H₂O?+?H₂

然而，此類傳統(tǒng)的金屬錳法是以水大大過量基礎上來制備醋酸錳，因此需經過蒸發(fā)、結晶、分離、干燥4個步驟，不僅成本高，且產生的廢水量大。如果水不過量，那么生產的醋酸錳由于得不到及時的溶解而包裹于未反應的電解錳上面，從而阻礙反應的進一步進行。

發(fā)明內容????????????????????????????

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種工藝簡單、成本低、無廢水產生的四水醋酸錳的生產工藝。

為解決以上技術問題，本發(fā)明所述一種應用溶解度結晶法制備四水醋酸錳的生產工藝，按以下步驟制備：

A、在反應容器中加入溫度為T0的母液醋酸錳飽和溶液，以1:2~2.5:3.5~4.5的摩爾比加入電解錳、冰醋酸和水，反應溫度T1為20~100℃，反應時間為2~3h；

B、冷卻使溫度降至T0附近，為T2，攪拌結晶；

C、離心固液分離；

D、所得固體干燥即得四水醋酸錳。

步驟A中所述醋酸錳飽和溶液的添加質量為電解錳添加質量的9~12倍；

所述T1＞T2。在相同壓力下，醋酸錳的溶解度隨著溫度降低而降低，形成它的溶解度曲線，即T1溫度下的溶解度大于T2溫度下的溶解度，因此，當溫度從T1降到T2時，經攪拌得到四水醋酸錳結晶。

進一步地，步驟A中所述電解錳、冰醋酸和水的添加摩爾比優(yōu)選為1:2:4，以穩(wěn)定母液性質；所述醋酸錳飽和溶液的添加質量優(yōu)選為電解錳添加質量的10~11倍；所述反應溫度T1優(yōu)選為50~80℃。

再進一步地，步驟A中所述冰醋酸和水預先按比例配置成醋酸溶液。

進一步地，步驟B中T2=T0±5℃，即T2的范圍為（T0-5℃）~（?T0+5℃）。

進一步地，于步驟D中所述干燥溫度為40~60℃。

進一步地，步驟C離心固液分離所得液體作為母液循環(huán)使用。

理論上，T2=T0，此時，剛好可以使反應得到的醋酸錳均得到結晶，保證完美收率；當T2為正誤差時，即T2＞T0時，得到的產品少；當T2＜T0時，得到的產品多，即形成了誤差，而這些誤差存在于母液中，每次結晶后的母液中醋酸錳含量會發(fā)生波動，由于母液可循環(huán)利用，且誤差范圍合適，其誤差將會被抵消，最終使反應的產出與理論量基本保持一致。

本發(fā)明具有如下有益效果：