Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
Производство активированного пиролюзита—ГАПа
Для получения ГАПа используют наиболее высококачественные сорта пиролюзита, содержащие 80—90% Мп02 83. Пиролюзит обжигают во вращающихся печах при 800—950°, причем двуокись марганца переходит в низшие окислы, преимущественно в Мпо03. О качестве обожженного материала судят по коэффициенту восстановления, т. е. по молярному отношению Мп0:Мп02. Желательно, чтобы коэффициент восстановления был равен единице, что соответствует восстановлению Мп02 до Мп203. Практически коэффициент восстановления колеблется от 0,96 до 1,1.
Обожженную руду выщелачивают 17—18%-ной серной кислотой при температуре около 80°. Серная кислота взаимодействует с окисью марганца по реакции:
Мп203 + H2S04 = Mn02 + MnS04 + Н20
Образующийся сульфат марганца переходит в раствор, а в твердой фазе остается двуокись марганца.
Как показала практика, выщелачивание наиболее рационально вести в аппаратах периодического действия. В бак, снабженный ложным дном, загружают сначала слой более крупного материала, а потом обожженную руду с размером зерен 0,5—0,6 мм; затем заливают горячую серную кислоту. После некоторого выстаивания рбразовавшийся раствор сульфата марганца сливают, а бак заливают новой порцией кислоты. Таким образом осуществляют 25—30 заливов кислоты, после чего аналогичным образом материал промывают горячей водой. Остаточную кислотность нейтрализуют слабым раствором аммиака. Выщелачивание вначале идет быстро: раствор выдерживают в баке около 30 мин, а к концу — до 4 ч. Выщелачивание может производиться и полунепрерывным путем, при циркуляции кислоты с помощью центробежного насоса. Чем полнее извлекается из материала окись марганца, тем более высокого качества получается ГАП. После промывки водой и нейтрализации продукт высушивают при температурах не выше 100°. Более высокие температуры сушки понижают его активность.
Отходом при производстве ГАПа является раствор сульфата марганца. Его используют в качестве электролита в производстве электролитической двуокиси марганца. Из него может быть также получен электролизом металлический марганец. Наконец, он может быть переработан на кристаллический сульфат марганца или на карбонат марганца, из которого затем получают другие соединения, в частности реактивы.
