Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ДИОКСИДА МАРГАНЦА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ДИОКСИДА МАРГАНЦА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ДИОКСИДА МАРГАНЦА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к способу получения электролитического диоксида марганца и может быть использовано, в частности, для приготовления катализатора, применяемого для очистки газовых смесей от оксида углерода в системах коллективной и индивидуальной защиты органов дыхания. Способ включает электролиз раствора, содержащего серно-кислый марганец и свободную серную кислоту, после окончания которого электролит с осадком диоксида марганца подвергают термообработке при температуре 50-95oC в течение 0,5-5,0 ч при перемешивании. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2089669
Класс(ы) патента: C25B1/00
Номер заявки: 95116233/25
Дата подачи заявки: 19.09.1995
Дата публикации: 10.09.1997
Заявитель(и): АООТ "Электростальский химико-механический завод"
Автор(ы): Аникин С.К.; Васильев Н.П.; Киреев С.Г.; Мухин В.М.; Шевченко А.О.
Патентообладатель(и): АООТ "Электростальский химико-механический завод"
Описание изобретения: Изобретение относится к области неорганической химии и может быть использовано, в частности, для приготовления катализатора, применяемого для очистки газовой смеси от оксида углерода в системах коллективной и индивидуальной защиты органов дыхания.
Известен способ получения электролитического диоксида марганца, включающий электролиз раствора, содержащего серно-кислый марганец в количестве 150 г/л и свободную серную кислоту в количестве 100 г/л. Электролиз ведут при плотности тока на аноде 50 А/м2 (патент Японии N 45-14410, кл. C 01 G 45/00, 1970).
Недостатком известного способа является то, что приготовленный по известному способу диоксид марганца имеет низкую каталитическую активность в окислении оксида углерода.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ получения электролитического диоксида марганца, включающий электролиз раствора, содержащего серно-кислый марганец в количестве 75,5-211,4 мг/л и свободную серную кислоту в количестве 19,6-78,4 г/л. Электролиз ведут при плотности тока на аноде 70-100 А/м2 (патент США N 3436323, кл. C 25 B 1/00, 1969).
Недостатком указанного способа является то, что полученный согласно его диоксид марганца обладает низкой каталитической активностью в окислении оксида углерода.
Целью изобретения является повышение каталитической активности электролитического диоксида марганца в окислении оксида углерода.
Поставленная цель достигается предложенным способом, включающим электролиз раствора, содержащего серно-кислый марганец и свободную серную кислоту.
Отличие предложенного способа от известного заключается в том, что после окончания электролиза электролит с осадком диоксида марганца подвергают термообработке при температуре 50-95oC в течение 0,5-5,0 ч при перемешивании.
Способ осуществляется следующим образом. Проводят электролиз раствора, содержащего серно-кислый марганец и свободную серную кислоту. После окончания электролиза электролит с образовавшимся осадком диоксида марганца нагревают до температуры 50-95oC и выдерживают при этой температуре в течение 0,5-5,0 ч при перемешивании. После проведения теромообработки осадок диоксида марганца фильтруют, омывают от ионов SO24- высушивают до содержания влаги не более 20% прессуют при давлении 100-150 атм, дробят, отсеивают фракцию 0,5-1,0 мм и сушат при температуре 150-180oC в течение 3-4 ч.
Пример 1. В электролизере, футерованном винипластом, устанавливают электроды, изготовленные из листового свинца высокой степени чистоты. При пропускании постоянного тока проводят электролиз раствора, содержащего серно-кислый марганец и свободную серную кислоту. После окончания электролиза электролит с образовавшимся осадком диоксида марганца нагревают до температуры 50oC и выдерживают в течение 0,5 ч, осуществляя перемешивание посредством воздушного барботажа. После окончания термообработки осадок диоксида марганца фильтруют, отмывают от ионов SO24-, высушивают до содержания влаги 18% прессуют при давлении 100 атм, дробят, отсеивают фракцию 0,5-1,0 мм и сушат при температуре 175oC в течение 3 ч. Каталитическая активность электролитического диоксида марганца в окислении оксида углерода составила 3,9.
Пример 2. Ведение процесса как в примере 1, за исключением температуры термообработки, которая составила 95oC. Каталитическая активность электролитического диоксида марганца в окислении оксида углерода составила 5,2.
Пример 3. Ведение процесса как в примере 1, за исключением продолжительности термообработки, которая составила 5,0 ч. Каталитическая активность электрического диоксида марганца в окислении оксида углерода составила 4,1.
Пример 4. Ведение процесса как в примере 1, за исключением температуры термообработки, которая составила 95oC и продолжительности термообработки, которая составила 5,0 ч. Каталитическая активность электролитического диоксида марганца в окислении оксида углерода составила 5,3.
Результаты исследования влияния температуры и продолжительности термообработки на каталитическую активность полученного по предлагаемому способу электролитического диоксида марганца в окислении оксида углерода приведены в таблице.
Как следует из данных, приведенных в таблице, наибольшая каталитическая активность электролитического диоксида марганца в окислении оксида углерода наблюдается при проведении термообработки электролита с осадком диоксида марганца при температуре 50-95oC в течение 0,5-5,0 ч.
При снижении температуры термообработки менее 50oC и продолжительности термообработки менее 0,5 ч каталитическая активность диоксида марганца в окислении оксида углерода заметно снижается. С другой стороны, увеличение продолжительности термообработки выше 5,0 ч не приводит к возрастанию каталитической активности диоксида марганца в окислении оксида углерода. Повышение температуры термообработки более 95oC технологически нецелесообразно вследствие интенсивного испарения электролита.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.
Повышение каталитической активности в окислении оксида углерода при проведении термообработки электролита совместно с диоксидом марганца после окончания электролиза при температуре 50-95oC в течение 0,5-5,0 ч происходит, вероятно, вследствие того, что при указанных параметрах проведения процесса создаются благоприятные условия для разложения дисульфата марганца, частично образующегося в ходе электролиза, в результате чего образуется дополнительное количество активной формы мелкодисперсного диоксида марганца, что приводит к увеличению каталитической активности в окислении оксида углерода. При снижении продолжительности термообработки менее 0,5 ч значительная часть дисульфата марганца не успевает разложиться и образуется недостаточное количество активного диоксида марганца. Снижение же температуры термообработки менее 50oC приводит к уменьшению скорости разложения дисульфата марганца, что также является причиной образования недостаточного количества активного диоксида марганца. Повышение продолжительности термообработки более 5 ч не приводит к увеличению каталитической активности диоксида марганца в окислении оксида углерода, а повышение температуры термообработки более 95oC технологически нецелесообразно вследствие интенсивного испарения электролита. Кроме того, фильтрация и отмывка диоксида марганца после проведения термообработки приводит к тому, что в несколько раз повышается степень отмывки диоксида марганца от ионов SO24- которые, как известно, понижают каталитическую активность диоксида марганца в окислении оксида углерода. За время проведения электролиза, продолжительность которого достигает 100 ч, значительное количество ионов SO24-, находящихся в растворе электролита, адсорбируются на частицах электролитического диоксида марганца, образующегося в ходе электролиза, а термообработка при указанной температуре способствует десорбции ионов SO24- с поверхности частиц с диоксида марганца в раствор, что и повышает степень отмывки диоксида марганца от ионов SO24- и приводит к увеличению его каталитической активности в окислении оксида углерода.
Таким образом, предложенный способ позволяет получить электролитический диоксид марганца, значительно превосходящий известные в каталитической активности в окислении оксида углерода.
Полученный по предлагаемому способу электролитический диоксид марганца даст возможность приготовить катализатор, позволяющий проводить более эффективную очистку газовых смесей от оксида углерода в системах коллективной и индивидуальной защиты органов дыхания и дающий реальную возможность эффективно решить широкий круг экологических и технологических проблем.
Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а именно на повышение каталитической активности электролитического диоксида марганца в окислении оксида углерода, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.
Формула изобретения: Способ получения электролитического диоксида марганца, включающий электролиз раствора, содержащего сернокислый марганец и свободную серную кислоту, отличающийся тем, что после окончания электролиза электролит с осадком диоксида марганца подвергают термообработке при 50 95oС в течение 0,5-5,0 ч при перемешивании.