CN103145188B

CN103145188B - 一种一水硫酸锰的纯化方法

Info

Publication number: CN103145188B
Application number: CN201310098140.2A
Authority: CN
Inventors: 马骏; 施虹; 陈红; 赵嘉宾; 倪传宏
Original assignee: Sinopharm Chemical Reagent Co Ltd
Current assignee: Sinopharm Chemical Reagent Co Ltd
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2033-03-25
Also published as: CN103145188A

Abstract

本发明公开了一种一水硫酸锰的纯化方法，以工业一水硫酸锰为原料，加入高纯水中溶解，经有机胺改性的淀粉螯合剂吸附，醋酸纤维素酯膜过滤，得到的滤液经蒸发、浓缩，冷却析出结晶后得到的结晶体用高纯水进行洗涤、干燥，得到纯化的一水硫酸锰。经检测分析，纯化的一水硫酸锰杂质金属离子的含量达到食品、医用所需杂质金属离子低于1ppm的指标值。本发明采用有机胺改性的淀粉螯合剂价格低廉，除杂效果好，可生物降解。用本发明纯化方法得到的一水硫酸锰产品质量稳定，对环境友好，适于工业化生产。

Description

一种一水硫酸锰的纯化方法

技术领域

本发明涉及一种一水硫酸锰的纯化方法，特别是涉及一种利用有机胺改性的淀粉螯合剂进行吸附、醋酸纤维素酯膜过滤纯化一水硫酸锰的方法。

背景技术

一水硫酸锰是一种用途非常广泛的无机盐，是重要的微量元素肥料之一，用作饲料添加剂，其试剂规格常作滴定分析铵、银、碲、氯酸盐、溴酸盐和高碘酸盐，另外，在科研、生产上常作媒染剂、彩釉制造和油漆干燥剂等。一水硫酸锰加热脱除结晶水可制得无水硫酸锰，无水硫酸锰除了上述用途外，还可用于更高分析要求的微量分析测定试剂，在生物医药上不仅用于分析、合成等，还是优良的原料药、营养添加剂，而且是精氨酸激酶、脯氨酸肽酶、丙酮酸羧化酶的重要组成部分；锰离子还有激活多种酶的作用，是部分水解酶、脱坡酶、磷酸化酶、核化酶等的激活剂，具有促进生长、增强免疫和提高动物繁殖性能等作用。

现有技术中，用工业级的一水硫酸锰进行精制，其杂质金属离子的含量均在3ppm以上，难以达到科研、药品所用的一水硫酸锰杂质金属离子需控制在1ppm内的指标要求。如中国专利CN101875507A、CN1222486A分别公开了采用化学沉淀方法制取精制硫酸锰的方法，但由于该方法过程复杂，且当溶液中含有络合剂时，络合剂使重金属处于溶解状态，不能形成氢氧化物沉淀，残留的重金属浓度高，无法达到环保要求，同时处理后的产品中杂质金属离子的含量仍偏高，不符合指标要求。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种一水硫酸锰的纯化方法，以克服现有技术生产的一水硫酸锰产品中杂质金属离子含量偏高的不足。

本发明的技术构思是这样的：

以工业一水硫酸锰为原料，加入高纯水中溶解，经有机胺改性的淀粉螯合剂吸附、醋酸纤维素酯膜过滤，得到的滤液经蒸发、浓缩、结晶，将结晶体用高纯水进行洗涤、干燥，即得到纯化的一水硫酸锰。

具体而言，本发明所述的一水硫酸锰的纯化方法，包括如下步骤：

将工业一水硫酸锰加入高纯水中溶解，加入有机胺改性的淀粉螯合剂，在常温条件下搅拌4～6小时，过滤去除该螯合剂，滤液经醋酸纤维素酯过滤后，在90～110℃温度下进行蒸发、浓缩，冷却析出结晶后进行抽滤，得到的结晶体用5～10℃的高纯水洗涤，在100～120℃条件下干燥，得到纯化的一水硫酸锰。

上述方法中，所述的高纯水的比阻抗值大于17MΩ·cm，所述的工业一水硫酸锰与高纯水的质量体积比为1:5～10g/ml。

所述的有机胺改性的淀粉螯合剂的制备方法参看天津工业大学胡春红的硕士研究生论文《天然高分子螯合剂的制备及性能研究》的报道，本发明不再赘述。所述的工业一水硫酸锰与有机胺改性的淀粉螯合剂的质量比为1:0.01～0.02g/g。

所述的醋酸纤维素酯膜的孔径为0.10～0.22μm。

所述的结晶体与洗涤的高纯水质量体积比为1:1～2g/ml。

用本发明上述纯化方法得到的一水硫酸锰，经检测分析，杂质金属离子的含量达到食品、医用所需杂质金属离子低于1ppm的指标值，符合美国联邦通讯委员会(FCC)(1996年版)食品化学药典对食品添加剂硫酸锰提出的技术指标要求。

本发明的有益效果：

1、本发明采用经有机胺改性的淀粉螯合剂作为杂质金属离子去除剂，可解决含络合物和杂质金属离子的硫酸锰溶液的无毒害处理问题，利用有机胺改性的淀粉螯合剂在常温下可与硫酸锰溶液中的杂质金属离子迅速反应生成不溶于水的螯合沉淀，从而达到去除杂质金属离子的目的。

2、本发明在多种杂质金属离子共存情况下进行无毒害处理后，可达到环保要求，对合成物中杂质金属络合盐也能充分发挥作用，并具有沉淀快，后处理容易，稳定无毒，无二次公害等特点，可广泛用于硫酸锰无毒害处理环节。

3、本发明采用有机胺改性的淀粉螯合剂价格低廉，除杂效果好，可生物降解。

4、用本发明纯化方法得到的一水硫酸锰产品质量稳定，对环境友好，适于工业化生产。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。需要说明的是，以下实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

实施例1

在装有搅拌器的反应装置中，加入比阻抗值大于17MΩ·cm的高纯水500ml，工业一水硫酸锰100g，室温下搅拌溶解后，加入经有机胺改性的淀粉螯合剂1g，常温搅拌6小时，滤除螯合剂，所得液体经孔径为0.22μm的醋酸纤维素酯膜进行过滤，滤液在90～110℃的温度下进行蒸发、浓缩，冷却析出结晶后进行抽滤，过滤得到的结晶体用5～10℃的高纯水150ml进行洗涤，然后在120℃下干燥，得到纯化的一水硫酸锰92g。检测结果表明，该产品符合食品、医药标准，杂质金属离子的含量均在1ppm以下，具体检测数据参看下述表1，标准值为美国FCC(1996年版)食品化学药典标准。

表1

检测项目	标准值	实测值
			硫酸锰(MnSO₄·H₂O)含量，％	98.0～102.0	99.5
水不溶物，％	≤0.002	0.001
			加热损失，％	10.0～13.0	10.2
重金属(以Pb计)，％	≤0.002	0.001
			铅(Pb)，％	≤0.001	0.0005
硒(Se)，％	≤0.003	0.001
			砷(As)，％	≤0.001	0.0003

实施例2

在装有搅拌器的反应装置中，加入比阻抗值大于17MΩ·cm的高纯水1000ml，工业一水硫酸锰100g，室温下搅拌溶解后，加入有机胺改性的淀粉螯合剂2g，常温搅拌8小时，滤除螯合剂，所得液体用孔径为0.10μm的醋酸纤维素酯膜进行过滤，滤液在90～110℃的温度下进行蒸发、浓缩，冷却析出结晶后进行抽滤，过滤得到的结晶体用5～10℃的高纯水200ml进行洗涤，然后在100℃干燥，得到纯化的硫酸锰91g。检测结果表明，该产品完全食品、医药标准，杂质金属离子的含量均在1ppm以下。具体检测数据参看下述表2，标准值为美国FCC(1996年版)食品化学药典标准。

表2

检测项目	标准值	实测值
			硫酸锰(MnSO₄·H₂O)含量，％	98.0～102.0	99.8
水不溶物，％	≤0.002	0.001
			加热损失，％	10.0～13.0	10.1
重金属(以Pb计)，％	≤0.002	0.0009
			铅(Pb)，％	≤0.001	0.0003
硒(Se)，％	≤0.003	0.001
			砷(As)，％	≤0.001	0.0005

Claims

1.一种一水硫酸锰的纯化方法，其特征在于，包括如下步骤：

将工业一水硫酸锰加入高纯水中溶解，加入有机胺改性的淀粉螯合剂，在常温条件下搅拌4～6小时，过滤去除螯合剂，滤液经醋酸纤维素酯过滤后，在90～110℃温度下进行蒸发、浓缩，冷却析出结晶后进行抽滤，得到的结晶体用5～10℃的高纯水洗涤，在100～120℃条件下干燥，得到纯化的一水硫酸锰。

2.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于，所述的溶解用及洗涤用高纯水的比阻抗值大于17MΩ·cm。

3.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于，所述的工业一水硫酸锰与溶解用高纯水的质量体积比为1:5～10g/ml。

4.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于，所述的工业一水硫酸锰与有机胺改性的淀粉螯合剂的质量比为1:0.01～0.02g/g。

5.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于，所述的醋酸纤维素酯膜的孔径为0.10～0.22μm。

6.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于，所述的结晶体与洗涤的高纯水质量体积比为1:1～2g/ml。