CN115650300A - 一种联合生产碳酸锰和纳米硫酸钡的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无机化工技术领域，具体公开了一种联合生产碳酸锰和纳米硫酸钡的方法，包括如下步骤：(1)：软锰矿粉与硫化钡溶液反应，反应产物固液分离；(2)：将步骤(1)所得固相与硫酸反应，反应产物固液分离；(3)：将步骤(2)所得液相分两次与硫化钡溶液反应，进行两次固液分离；(4)：将步骤(3)中第二次固液分离所得固相用热去离子水洗涤，固液分离；(5)：将步骤(4)所得固相加水，并通入氧气氧化，反应产物固液分离，所得固相为硫酸钡；(6)：将步骤(5)所得液相与过氧化氢反应，调节pH值为5.0～6.0，固液分离；(7)：将步骤(7)所得液相，与氨水与碳酸氢铵混合物进行中和，反应产物固液分离，所得固相为碳酸锰。
Description
技术领域
本发明涉及无机化工技术领域，尤其涉及一种联合生产碳酸锰和纳米硫酸 钡的方法。
背景技术
高纯碳酸锰主要用于制造通讯器材中的导磁材料，作为锰源物质的碳酸锰 中所含钾、钠等碱金属，钙、镁等碱土金属及硫酸盐，对磁化特性有显著的影 响。目前，国内生产高纯碳酸锰普遍以金属锰或二氧化锰为原料，在硝酸溶液 体系中溶解值得硝酸锰溶液，然后用可溶性碳酸盐做沉淀剂制取，其缺点是原 料金属锰、合成二氧化锰以及硝酸价格昂贵，生产成本高，软锰矿作为众多锰 产品生产的基础原料，一般是经过选矿富集还原焙烧后方能实用，但随之将产 生大量的废物废渣，生产得到的碳酸锰杂质含量也较多。
发明内容
为解决背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种联合生产碳酸 锰和纳米硫酸钡的方法，以减少碳酸锰中其他金属离子的含量，同时可副产硫 酸钡。
本发明涉及的基本化学反应：
MnO2+BaS+H2O→Ba(OH)2+MnO↓+S↓
MnO+H2SO4→MnSO4+H2O
MnSO4+BaS→MnS↓+BaSO4↓
MnS+O2+H2O→MnSO4
MnSO4+NH4OH+NH4HCO3→(NH4)2SO4+H2O+MnCO3↓
本发明的技术方案为：
一种联合生产碳酸锰和纳米硫酸钡的方法，包括如下步骤：
(1)：软锰矿粉与硫化钡溶液搅拌反应，反应产物固液分离,其中软锰矿的 主要成分为二氧化锰以及少量的其他金属氧化物(铁、钴、镍、铜、锌、铝、 钾、钠、钙、镁等氧化物，其中绝大部分为铁的氧化物)，与硫化钡反应后， 生成液相为氢氧化钡溶液，固相为一氧化锰与硫磺的混合沉淀、其他杂质(其 他金属氧化物)；
(2)：将步骤(1)所得固相与硫酸反应，反应产物固液分离，所得的固相 为硫磺，液相为硫酸锰溶液，含有少量其他金属离子(铁离子最多)；
(3)：将步骤(2)所得的液相与硫化钡溶液反应，其中，硫化钡溶液分两 批次与步骤(2)所得的液相反应，第一批次将少量硫化钡溶液与步骤(2)所 得液相反应后，进行第一次固液分离，大部分其他金属离子生成硫化物后被沉 淀，净化了硫酸锰溶液，第一次固液分离所得液相再与第二批次硫化钡溶液反 应，进行第二次固液分离，反应产物固液分离，得到固相为硫化锰和硫酸钡的 混合沉淀，液相弃；
(4)：将步骤(3)所得固相用热去离子水洗涤，固液分离，热洗可进一步 去除沉淀中的其他金属离子(钾、钙、钠以及镁)；
(5)：将步骤(4)所得固相加水打浆，并通入氧气氧化，硫化锰氧化为硫 酸锰，锰离子转移进液体中，反应产物固液分离，得到液相为硫酸锰溶液，固 相为硫酸钡；
(6)：将步骤(5)所得固相经酸洗、中和、烘干和粉碎后，得到硫酸钡产 品；
(7)：将步骤(5)所得液相与过氧化氢反应，调节pH值为5.0～6.0，固 液分离，加入过氧化氢，将硫酸锰溶液中的铁离子与铝离子完全沉淀，得到纯 净的硫酸锰溶液；
(8)：将步骤(7)所得液相，与氨水与碳酸氢铵混合物进行中和，反应产 物固液分离，将所得固相洗涤和干燥后，得到碳酸锰产品。
进一步的，所述步骤(1)中反应温度控制在45～50℃，搅拌时间55～60min。
进一步的，所述步骤(2)中固相与硫酸的固液比为1:4，反应温度控制在 66～80℃。
本发明的有益效果为：通过将软锰矿粉与硫化钡进行反应生成硫酸锰，再 将硫酸锰与硫化钡反应得到硫化锰和硫酸钡，过程中有效的去除了软锰矿中的 其他金属离子，保证了最终产物碳酸锰的纯净度，通过氧化的方式分离硫酸锰 和硫酸钡，不会产生大量的废物废渣，能够得到副产物硫酸钡，钡的回收率高， 且原料易得，有效降低生产成本。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所 描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明 的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保 护范围。
实施例1：
一种联合生产碳酸锰和纳米硫酸钡的方法，包括如下步骤：
(1)：软锰矿粉(主要成分为二氧化锰，含有少量的其他金属氧化物：铁、 钴、镍、铜、锌、铝、钾、钠、钙、镁等氧化物，其中绝大部分为铁的氧化物) 与硫化钡溶液搅拌反应，反应温度控制在45～50℃，二氧化锰与硫化钡的摩尔 比为3:1，硫化钡的含量控制在40g/L，反应时间55～60min，反应产物固液分 离，与硫化钡反应后，生成液相为氢氧化钡溶液，固相为一氧化锰与硫磺的混 合沉淀、其他杂质(其他金属氧化物)，维持在较高温度，可增大产物中氢氧 化钡的浓度，因此将反应温度控制在45～50℃，氢氧化钡转化率随二氧化锰与 硫化钡的摩尔比值的增大而增大，因此将软锰矿粉与硫化钡的摩尔比定为3:1， 可获得较高的氢氧化钡转化率；
(2)：将步骤(1)所得固相与硫酸反应，固相与硫酸的固液比为1:4，反 应温度控制在66～80℃，反应时间2h，反应产物固液分离，所得的固相为硫磺， 液相为硫酸锰溶液，含有少量其他金属离子(铁离子最多)，固液比为1:4， 可保证浸取率；
(3)：将步骤(2)所得的硫酸锰溶液与硫化钡溶液反应，其中，硫化钡溶 液分两批次与硫酸锰溶液反应：
第一批次：将少量硫化钡溶液与硫酸锰溶液反应后过滤，其中温度控制在 95℃，反应时间4h，硫酸锰溶液中的金属杂质与硫化钡中硫的摩尔比为1:2， 硫酸锰溶液中铁、铜、钴、镍、铅、砷、铬、镉、汞等离子会与硫离子沉淀， 净化了硫酸锰溶液；
第二批次：第一次固液分离所得硫酸锰溶液再与硫化钡溶液反应，其中硫 酸锰与硫化钡摩尔比为1:1，温度95℃，反应时间4h，进行第二次固液分离， 得到固相为硫化锰和硫酸钡的混合沉淀，液相弃；
(4)：将步骤(3)所得硫化锰和硫酸钡用热去离子水洗涤，固液比为1:7， 温度控制在80℃，时间为7小时，然后固液分离，热洗可进一步去除硫化锰和 硫酸钡沉淀中的其他金属离子(钾、钙、钠以及镁)；
(5)：将步骤(4)所得固相加水打浆，并通入氧气氧化，按照400kg滤饼 /立方米水进行，打浆时间1小时，反应时间9小时，温度为60℃，硫化锰氧 化为硫酸锰，锰离子转移进液体中，反应产物固液分离，得到液相为硫酸锰溶 液，固相为硫酸钡；
(6)：将步骤(5)所得硫酸钡经酸洗、中和、烘干和粉碎后，得到硫酸钡 产品；
(7)：将步骤(5)所得硫酸锰溶液与过氧化氢反应，调节pH值为5.0～6.0， 固液分离，加入过氧化氢，将硫酸锰溶液中剩余其他金属离子完全沉淀，主要 是铁离子与铝离子完全沉淀，得到纯净的硫酸锰溶液；
(8)：将步骤(7)所得硫酸锰溶液，与氨水与碳酸氢铵混合物进行中和， 其中硫酸锰与氨水的摩尔比以及硫酸锰与碳酸氢铵的摩尔比均为1:1，反应时 温度为60℃，pH控制在7，反应时间1h，陈化时间6小时，反应产物固液分离， 所得固相即为高纯度碳酸锰，将碳酸锰离心沉淀脱水，在80℃下干燥，粉碎， 即制得高纯碳酸锰产品。
本发明通过将软锰矿粉与硫化钡进行反应生成硫酸锰，再将硫酸锰与硫化 钡反应得到硫化锰和硫酸钡，过程中有效的去除了软锰矿中的其他金属离子， 保证了最终产物碳酸锰的纯净度，通过氧化的方式分离硫酸锰和硫酸钡，不会 产生大量的废物废渣，能够得到副产物硫酸钡，钡的回收率高，且原料易得， 有效降低生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种联合生产碳酸锰和纳米硫酸钡的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)：软锰矿粉与硫化钡溶液搅拌反应，反应产物固液分离；
(2)：将步骤(1)所得固相与硫酸反应，反应产物固液分离；
(3)：将步骤(2)所得液相与硫化钡溶液反应，其中，硫化钡溶液分两批次与步骤(2)所得的液相反应，第一批次将少量硫化钡溶液与步骤(2)所得液相反应后，进行第一次固液分离，第一次固液分离所得液相再与第二批次硫化钡溶液反应，进行第二次固液分离；
(4)：将步骤(3)中第二次固液分离所得固相用热去离子水洗涤，固液分离；
(5)：将步骤(4)所得固相加水，并通入氧气氧化，反应产物固液分离；
(6)：将步骤(5)所得固相经酸洗、中和、烘干和粉碎后，得到硫酸钡产品；
(7)：将步骤(5)所得液相与过氧化氢反应，调节pH值为5.0～6.0，固液分离；
(8)：将步骤(7)所得液相，与氨水与碳酸氢铵混合物进行中和，反应产物固液分离，将所得固相洗涤和干燥后，得到碳酸锰产品。
2.根据权利要求1所述的一种联合生产碳酸锰和纳米硫酸钡的方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应温度控制在45～50℃，软锰矿粉中的二氧化锰与硫化钡的摩尔比为3:1，搅拌时间55～60min。
3.根据权利要求1所述的一种联合生产碳酸锰和纳米硫酸钡的方法，其特征在于，所述步骤(2)中固相与硫酸的固液比为1:4，反应温度控制在70～80℃。
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Citations (4)
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| CN1425613A (zh) * | 2003-01-28 | 2003-06-25 | 天津理工学院 | 联合生产氢氧化钡和硫酸锰的工艺方法 |
| CN101704554A (zh) * | 2009-07-16 | 2010-05-12 | 贵州红星发展股份有限公司 | 一种硫酸锰的制备方法 |
| CN102674468A (zh) * | 2012-05-24 | 2012-09-19 | 贵州红星发展股份有限公司 | 一种提纯硫酸锰同时制备硫酸钡的方法 |
| CN103361669A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-10-23 | 贵州红星发展股份有限公司 | 高性能电解二氧化锰及其制备方法与应用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1425613A (zh) * | 2003-01-28 | 2003-06-25 | 天津理工学院 | 联合生产氢氧化钡和硫酸锰的工艺方法 |
| CN101704554A (zh) * | 2009-07-16 | 2010-05-12 | 贵州红星发展股份有限公司 | 一种硫酸锰的制备方法 |
| CN102674468A (zh) * | 2012-05-24 | 2012-09-19 | 贵州红星发展股份有限公司 | 一种提纯硫酸锰同时制备硫酸钡的方法 |
| CN103361669A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-10-23 | 贵州红星发展股份有限公司 | 高性能电解二氧化锰及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 徐旺生等: "软锰矿氧化硫化钡制高纯碳酸锰和氢氧化钡工艺研究", 河南化工, no. 05, pages 10 - 12 * |
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