[其他]軟錳礦制取二氧化錳的方法及其氧化反應裝置

無效

• 申請號: 86107883
• 申請日: 1986-11-21
• 公開（公告）號: CN86107883A
• 公開（公告）日: 1987-11-11
• 發明（設計）人: 汪嘉謙
• 申請（專利權）人: 汪嘉謙
• 主分類號: C01G45/02
• 分類號: C01G45/02
• 代理公司: 陜西省石油化工專利事務所
• 代理人: 葉元模,杜紅月

本發明涉及采用天然軟錳礦為原料制取二氧化錳的方法及實現該方法所使用的氧化反應裝置。

軟錳礦制取二氧化錳，已有技術是將軟錳礦濕磨粉碎成錳礦漿，錳礦漿吸收二氧化硫水溶液，得到硫酸錳。硫酸錳再與碳酸氫銨反應，生成碳酸錳，將碳酸錳焙燒制得二氧化錳。此方法的優點是不用硫酸，軟錳礦不需要還原焙燒，節約能耗，對二氧化硫氣體濃度要求不高。反應過程在液相中進行，改善了操作環境。缺點是當二氧化硫過量時會產生付反應。生成二硫酸錳;錳礦中的雜質三氧化二鐵與亞硫酸反應生成可溶性的鐵鹽和硫酸錳混在一起，難于分離，易混入最終產品中;錳礦中分離出來的鈣、鎂、鉛離子在反應過程中沒有完全除去。在與碳酸氫銨反應時生成碳酸鹽沉淀與碳酸錳混在一起，難于分離，也一同混入最終產品中;反應過程中，錳從錳礦中的回收率不高，反應后得到的二氧化錳中雜質含量較高，二氧化錳的純度不到90%。其原因在于錳礦漿與二氧化硫水溶液反應時沒有分段的控制PH值;生成的硫酸錳含有雜質就直接與碳酸氫銨反應。

本發明的目的在于提供一種由軟錳礦制取二氧化錳的新方法及該方法中使用的氧化反應裝置，采用該方法和裝置就可以克服上述不足之處。

具體技術內容：將軟錳礦濕磨至200目，裝入耐酸反應器（3）中，接著加入水（軟錳礦重量的2～3倍），再通入二氧化硫，使溶液的PH＝5，反應液進入壓濾機（4）。濾渣送入耐酸反應器（1）中，再加入水（礦渣重量的2～3倍）和通入二氧化硫，使（1）中的溶液PH＝3反應后的溶液送壓濾機（2），過濾后的濾液返回耐酸反應器（3）中，濾渣排出。經壓濾機（4）過濾后的濾液送入反應罐（5）中，再加入堿性物質（如NaOH、NH₃、NH₃-NH₄CL等）再加入少量的氧化劑，（H₂O₂、Br₂等），接著經平衡管（7）通入空氣（或富氧空氣、純氧都可以），在反應罐（5）中進行反應。控制反應溶液的PH＝8～11，溫度40～60℃，壓力0～4kg/m²（表壓），反應過程中由液體泵（8）使反應溶液經循環管（9）噴射泵（6）循環，生成物放入離心機（14），離心后的溶液進入貯槽（15），沉淀物〔MnO、MnO（OH）₂〕送入反應器（16）。向該反應器先加入水，二氧化硫。待沉淀溶解后再加入碳酸氫銨。反應生成物進入離心機（17），其溶液放入貯槽（15）。沉淀送入焙燒爐（18），通入氧氣和蒸汽的混合氣體在300～500℃下焙燒后得到二氧化錳，必要時再用氯酸鈉重質化處理。

本發明的關鍵之一是將錳礦漿與二氧化硫水溶液反應分兩步進行控制不同的PH值;之二是氧化反應裝置的采用，氧化反應中有少量的二氧化錳生成，使反應形成一個自催化系統，PH值能自動控制，反應完全。因此，可將錳礦中85%以上的錳提取下來;產品二氧化錳中鉛的含量在0.001%以下;純度達94%以上，特別適于制作干電池。

附圖1描述了本發明的工藝流程。

附圖2描述了本發明的氧化反應裝置，包括反應罐（5）、噴射泵（6）、平衡管（7）、液體泵（8）、循環管（9）;壓力表（10）;加熱夾套（11）、溫度計套管（12）和液面計（13）。

實施例：取50克錳礦粉（過200目。含錳30%）于耐酸反應器（3）加入水150毫升。在攪拌下通入二氧化硫60克左右（視錳礦性質而定），則反應溶液PH＝5時停止通入二氧化硫，不斷攪拌，直至PH值不變化。過濾后將濾渣置于耐酸反應器（1）中，再加入150毫升，在攪拌下通入二氧化硫，使PH＝3，溶液過濾后將濾渣排出，濾液送入耐酸反應器（3）中，控制PH＝5，反應后進入壓濾機（4），由壓濾機（5）出來的濾液送入反應罐（5），向反應罐（5）里加入NH₃-NH₄CL，使反應液PH＝8～11，加入少量的H₂O₂，由平衡管（7）通入空氣，由反應罐加熱夾套控制反應溫度40～60℃，壓力0～4kg/m²（表壓），反應溶液由液體泵（8）經循環管（9）進行循環，反應2小時后將溶液送入離心機（14），沉淀物送入反應器（16），加入水150毫升，通入二氧化硫，加入NH₄HCO₃40克，攪拌反應后放入離心機（17），離心后的沉淀物即碳酸錳置于300～500℃的焙燒爐（18）中，同時通入氧氣，得到21克二氧化錳，雜質鉛含量在0.001%以下。