專利名稱：一種生產(chǎn)高錳酸鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬的化合物，特別涉及高錳酸鈉的生產(chǎn)方法。
高錳酸鈉價格底廉、用途比較廣泛，一般情況下可用作氧化劑、殺菌劑、消毒劑等，在某些場合下可作高錳酸鉀的代用品使用。目前生產(chǎn)高錳酸鈉采用的方法是先將軟錳礦(二氧化錳含量為50～80％)與燒堿(NaOH)混合攪拌在一起，在400～500℃下通入空氣，氧化生成錳酸鈉。冷卻后，再通入氯氣，生成高錳酸鈉。該方法主要存在以下兩方面的問題其一，氯以氯化鈉的形式留在了溶液中，氯化鈉的摩爾濃度與高錳酸鈉的濃度相等，制出的高錳酸鈉溶液實為高錳酸鈉和氯化鈉的混合溶液，因此，高錳酸鈉的應(yīng)用受到了很大限制。該種高錳酸鈉不能在酸性溶液中作氧化劑，在酸性溶液中，高錳酸根可將氯根氧化成氯氣，失去自身的氧化作用。另外，該種高錳酸鈉不能用在含銀的溶液中，否則溶液中的銀會以氯化銀沉淀出來；其二，生產(chǎn)中逸出的氯氣污染空氣，在生產(chǎn)過程中設(shè)備腐蝕嚴重，因而增加了設(shè)備投資和生產(chǎn)成本，并使操作困難。
本發(fā)明的目的在于改變目前用氯氣作氧化劑的工藝，提供一種無環(huán)境污染的、經(jīng)濟合理的、雜質(zhì)含量少的高錳酸鈉新工藝。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的先將二氧化錳(MnO2)與氫氧化鈉(NaOH)混合攪拌，在400～500℃下通入空氣焙燒，氧化生成錳酸鈉(Na2MnO4)。用硫酸(H2SO4)作歧化劑，使錳酸鈉(Na2MnO4)與硫酸在水溶液中進行歧化反應(yīng)，生成高錳酸鈉、硫酸鈉和二氧化錳的混合溶液，經(jīng)過濾、蒸發(fā)等常規(guī)處理，將二氧化錳(MnO2)和硫酸鈉(Na2SO4)從溶液中除去，母液為產(chǎn)品高錳酸鈉(NaMnO4)。結(jié)晶析出的Na2SO4，加水溶解后，加入石灰(CaO)苛化生成氫氧化鈉(NaOH)。該NaOH和前述析出的MnO2均返回進行配料。
在歧化反應(yīng)中，加入的水量為錳酸鈉(Na2MnO4)的1.5～2倍，加入的硫酸量為錳酸鈉的0.4～0.5倍，溶液終點的pH為2～8。將硫酸鈉(Na2SO4)苛化成NaOH時，加入的石灰為理論量的1～2倍。
本發(fā)明具有以下有益效果1.高錳酸鈉和高錳酸鉀的化學(xué)性質(zhì)相同，本發(fā)明生產(chǎn)的高錳酸鈉無氯離子而且雜質(zhì)含量少，因而在許多方面均可替代高錳酸鉀。由于高錳酸鈉的生產(chǎn)成本比高錳酸鉀低，因此本工藝具有良好的應(yīng)用前景。
2.本發(fā)明基本上對環(huán)境無污染，副產(chǎn)品NaOH和MnO2都可返回配料，循環(huán)使用，節(jié)約原材料，降低投資和運行費用，因而使得生產(chǎn)成本大幅度下降。
3.本發(fā)明的高錳酸鈉不含氯離子，可以在酸性溶液中使用。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖(一)。
圖2是本發(fā)明的工藝流程圖(二)。
實施例1如圖1所示。本發(fā)明的操作步驟如下1.配料、焙燒二氧化錳(MnO2)和氫氧化鈉(NaOH)按1∶0.7～0.9的重量比混合均勻后，在400～500℃下通入空氣，焙燒3～5小時，使二氧化錳(MnO2)氧化生成錳酸鈉(Na2MnO4)。
2.歧化、蒸發(fā)結(jié)晶先加入水溶解，再緩慢地加入硫酸(H2SO4)。加入的水量為Na2MnO4的1.5～2倍，加入的硫酸量為Na2MnO4的0.4～0.5倍，溶液終點的pH值為2～8。
加酸歧化反應(yīng)式為
歧化后的產(chǎn)物有三種高錳酸鈉(NaMnO4)、二氧化錳(MnO2)、硫酸鈉(Na2SO4)。MnO2可通過過濾濾出，并返回與NaOH進行混合配料。副產(chǎn)品Na2SO4經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶，從溶液中析出，結(jié)晶后的母液為產(chǎn)品高錳酸鈉溶液。
實施例2如圖2所示。本發(fā)明的操作步驟如下1和2步驟同實施例1。
3.荷化反應(yīng)副產(chǎn)品硫酸鈉(Na2SO4)經(jīng)水溶解后，加石灰(CaO)進行苛化，使鈉轉(zhuǎn)化成氫氧化鈉(NaOH)。加入的石灰量為理論量的1～2倍。
苛化反應(yīng)式為
生成的NaOH返回與MnO2進行配料，生成的石膏(硫酸鈣)棄之。該步驟可大大降低NaOH的消耗量。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)高錳酸鈉的方法，將二氧化錳與氫氧化鈉混合攪拌，在400～500℃下通入空氣，氧化生成錳酸鈉，其特征在于用硫酸作歧化劑，使錳酸鈉與硫酸在水溶液中進行歧化反應(yīng)，生成高錳酸鈉、硫酸鈉和二氧化錳的混合溶液，經(jīng)常規(guī)處理后二氧化錳和硫酸鈉從溶液中除去，母液為產(chǎn)品高錳酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于結(jié)晶析出的硫酸鈉，加水溶解后，加入石灰苛化生成氫氧化鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于實施該方法的步驟如下(1)二氧化錳和氫氧化鈉按1∶0.7～0.9的重量比例混合，在400～500℃下通入空氣焙燒3～5小時，使二氧化錳氧化生成錳酸鈉；(2)加入水和硫酸，歧化反應(yīng)生成高錳酸鈉、二氧化錳和硫酸鈉；(3)生成的二氧化錳經(jīng)過濾析出后，返回重新與氫氧化鈉進行配料；(4)濾液蒸發(fā)結(jié)晶，析出硫酸鈉；將硫酸鈉加水溶解，再加入適量的石灰進行苛化，生成氫氧化鈉和硫酸鈣，氫氧化鈉返回與二氧化錳重新配料，渣硫酸鈣棄之；(5)濾液蒸發(fā)結(jié)晶后剩余的母液為產(chǎn)品高錳酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于加入的水量為錳酸鈉的1.5～2倍，加入的硫酸量為錳酸鈉的0.4～0.5倍，溶液的終點pH值＝2～8。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于加入的石灰為理論量的1～2倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)高錳酸鈉的方法。用硫酸作歧化劑,使錳酸鈉與硫酸在水溶液中進行歧化反應(yīng),生成高錳酸鈉、硫酸鈉和二氧化錳的混合溶液,經(jīng)常規(guī)處理后,將二氧化錳和硫酸鈉從溶液中除去,母液為產(chǎn)品高錳酸鈉。本發(fā)明的優(yōu)點是:生產(chǎn)的高錳酸鈉不含氯離子而且雜質(zhì)含量少,因而在許多方面均可代替高錳酸鉀。由于生產(chǎn)成本低,投資、運行費用少,無環(huán)境污染,因此應(yīng)用前景十分廣闊。
文檔編號C01G45/00GK1258644SQ9812175
公開日2000年7月5日 申請日期1998年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月31日
發(fā)明者王成剛, 王大輝 申請人:西安建筑科技大學(xué)