ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение перманганатов анодным растворением марганца и его сплавов из "Успехи в области электросинтеза неорганических соединений " Наряду с изучением условий электросинтеза перманганата калия [325—332] в последние годы велись работы, посвяш енные электросинтезу перманганатов натрия [329, 333], кальция [334], аммония [335—338], бария [339], а также магния, бериллия и лития [340]. [c.102] Проявляется интерес не только к различным сплавам марганца в качестве материалов для отливки анодов, но и к металлическому марганцу, полученному путем электролитического осаждения на титановый электрод [329]. Состояние и перспективы развития электрохимического способа получения перманганатов путем анодного растворения подробно обсуждены в обзоре Г. Р. Попова [341]. [c.102] Эти реакции нежелательны, так как образующиеся продукты приводят к загрязнению перманганата. [c.103] При выборе условий электросинтеза перманганата, выпадающего на дно ванны в процессе электролиза, необходимо учитывать возможность загрязнения целевого продукта нерастворимыми соединениями, образующимися при электрохимических и химических реакциях компонентов ферромарганца. Необходимо принимать во внимание и катодную реакцию восстановления перманганата, приводящую к снижению его выхода. Таким образом, выбор оптимальных условий электросинтеза перманганата анодным растворением марганцевых сплавов весьма сложен и решение этой проблемы возможно лишь с учетом целого ряда факторов. [c.103] Отмечается, что электролиз ассиметричным током приводит к повышению выхода по току перманганата калия на 10% при анодном растворении марганца или ферромарганца [330]. [c.104] В работах Э. И. Бахтадзе [342, 343] значительное внимание уделено проблеме усовершенствования всех технологических стадий производства перманганата калия (выплавка анодов, электролиз, фильтрование пульпы перманганата, кристаллизация, сушка продукта электролиза и др.). [c.104] Этот процесс исследован [332] на примере анодного растворения ряда марганцевых сплавов Мп — Ре — С, Мп—Ре —С —81, Мп —Ре —С —81 — N1. [c.105] Получение перманганата кальция путем анодного растворения ферромарганца в известковом молоке, содержащем 15—30 г/л Са(0Н).2, не связано с какими-либо принципиальными трудностями [334]. Необходимо только поддерживать температуру раствора не выше 18—20 °С (при 70—75 °С выход по току снижается до 0) и анодную плотность тока в пределах 1500—1800 А/м . В этих условиях выход по веществу составляет 70—80%, выход по току 35— 45%. Малая электропроводность раствора является причиной высокого расхода электроэнергии, достигающего 35—40 кВт-ч/кг Са(Мп04)а. [c.106] Замена едкого натра карбонатом натрия (в качестве электролита) препятствует протеканию реакции (П1, 11) и дает возможность получать перманганат натрия путем анодного растворения углеродистого ферромарганца с выходом по току 45%. Если анодом служит металлический марганец, выход потоку ЫаМп04достигает 80—90%. Другой особенностью перманганата натрия, связанной с хорошей растворимостью НаМп04, является сравнительная легкость его восстановления на катоде до МпОа. Потери перманганата натрия вследствие восстановления на катоде в несколько раз больше потерь перманганата калия, который растворим значительно хуже [346]. [c.106] Подавляющее большинство сплавов марганца, в том числе двух- и трехкомпонентных, при анодной поляризации в растворе двузамещенного фосфата аммония (300 г/л) растворяется с образованием перманганата аммония [336]. При анодной плотности тока 3000— 5000 А/м , катодной плотности тока 1000—1100 А/м и температуре раствора 20 °С в процессе растворения многих марганцевых сплавов (Мп — С, Мп — Ре — С, Мп — Ре — С — 51, Мп — Ре — С—N1 — 51 и т. д.) выход перманганата аммония по веществу близок к количественному, выход по току составляет 40—46%. При анодном растворении марганцевых сплавов, не содержащих углерода, выходы (особенно по току) резко уменьшаются. Лучшие результаты достигаются при анодном растворении в растворах фосфорнокислого аммония марганцевых сплавов типа химическое соединение . Если анод изготовлен из сплава типа твердый-раствор , например Мп — N1, Мп — Ре — N1, то выходы резко снижаются, и анод покрывается толстым слоем окислов [336]. [c.107] Для получения перманганатов магния, бериллия и лития анодным растворением ферро.марганца (78,76% Мп, 12,69% Ре, 1,25% 31) в качестве электролитов использованы водные растворы сульфатов этих металлов [340]. Максимальный выход по току перманганата магния (37,8%) достигнут при электролизе раствора, содержащего 600 г/л М 504, с анодной плотностью тока 1600 А/м -. Перманганат бериллия с выходом по току 23,9% образуется при анодном растворении ферромарганца в электролите, содержащем 100 г/л Ве304. Процесс протекает при анодной плотности тока 2000 А/м и температуре раствора 30 °С. Перманганат лития с оптимальным выходом по току (32%) получен при анодном растворении ферромарганца с плотностью тока 2500 А/м . [c.108] Растворение марганцевых сплавов возможно в электрохимическом генераторе. В этом случае анодом является ферро- или силикомарганец, а катодом окиснони-келевый электрод, на котором при плотности тока до 400 мА/см восстанавливается кислород [347]. Э. д. с. электрохимического генератора 1,2—1,6 В. Растворение анода происходит с образованием манганата, а также соединений двух- и трехвалентного марганца. Генерируемая электрическая энергия может быть использована на следующей стадии — при электрохимическом окислении получаемого в данной системе манганата в перманганат. По утверждению авторов [347], разработанная ими система в сочетании со специальным электролизером для окисления манганата позволит осуществить процесс электросинтеза перманганата без подвода тепла и электрической энергии. [c.109] В недавно опубликованной работе польских исследователей [348] сопоставлены способы получения перманганата калия из манганата и ферромарганца. Калькуляция себестоимости продукции для обоих методов показала, что перманганат, полученный из манганата, в три. раза дешевле КМПО4, синтезированного анодным растворением ферромарганца. [c.109] Вернуться к основной статье