DE650219C

DE650219C - Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen Mangandioxyd enthaltenden Produktes

Info

Publication number: DE650219C
Application number: DES116647D
Authority: DE
Original assignee: Rhone Poulenc SA
Current assignee: Rhone Poulenc SA
Priority date: 1934-01-12
Filing date: 1935-01-01
Publication date: 1937-09-14

Description

Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen Mangandioxyd enthaltenden Produktes Nach dem bekannten Weldonverfahren wird Mangandioxyd aus Mangansalzen in der Art gewonnen, daß man das Manganhydroxydul mit Kalk ausfällt und dann in Gegenwart eines Überschusses von Kalk mit Luft oxydiert. Man erhält hierbei das Dioxyd in Form von Calciummanganit: In der Zeitschrift für anorganische Chemie 116, 1921, Seite I I8 ff. finden sich Angaben über die Oxydation des Manganoxydulhydrats im .alkalischen Medium unter atmosphärischem Druck. Messungen des aktiven Sauerstoffs der Ausfällungen bestätigen die Ergebnisse, des Weldonverfahrens in erdalkalischem Medium. Beim Arbeiten im alkalischen Medium sind dagegen die Ergebnisse bei Verwendung konzentrierter Lösungen sehr sch"vankend und entsprechen einem Oxydationsgrad, der geringer ist .als Mn02. Die erhaltenen Produkte schließen außerdem mehr oder weniger gebundenes Alkali ein. Im ammoniakalischen Medium bestand der Niederschlag aus Mn (0H)3.
Es konnte nun festgestellt werden, daß die Oxydation des Manganoxydulhydrates im ammoniakalischen Medium durch Luft oder durch ein sauerstoffreiches Gas unter bestimmten Bedingungen zum Ausfällen eines künstlichen Manganoxydes führen kann, das sehr rein ist und .einen weit höheren Gehalt an Sauerstoff in Form von Mangandioxyd als das Manganhydrat Mn (O H) g aufweist, wenn man die Oxydation unter einem solchen Druck vornimmt, daß der Teildruck des Sauerstoffes höher ist als der des Sauerstoffes in der. atmosphärischen Luft.
Dieses Verfahren besteht darin, daß man auf Manganoxydulhydrat im ammoniakalischen Medium Luft unter Druck oder auch reinen Sauerstoff, gegebenenfalls unter Druck, einwirken läßt. Als Manganoxydulhydrat im ammoniakalischen Medium verwendet man im allgemeinen das Reaktionsprodukt, welches durch Einwirkenlassen von -Ammoniak im Überschuß .auf ein durch sauren Aufschluß mang.anhaltiger Erze gewonnenes Mang.anoxydulsalz erhalten wurde. Das bei der Reaktion entstandene Ammoniaksalz stört die Oxydation nicht, es kann sogar vorteilhaft sein, davon einen Überschuß in die Reaktionsmasse einzuführen.
Zur Durchführung des Verfahrens kann der Druck der Luft oder des Sauerstoffs verhältnismäßig niedrig sein, da man bereits bei :einem Druck ,der Luft von i,5kg in 12 Stunden ein Manganoxyd erhält, in dem 76% Mangan in Form von Dioxyd vorhanden sind. Jedoch vermindert sich die Geschwindigkeit der Oxydation um so mehr, je weiter die Oxydation fortgeschritten ist, allerdings um so weniger, je stärker der Druck ist. Unter diesen Umständen ist es vorzuziehen, die Luft mit höheren Drücken einzuleiten, so z. B. mit solchen von ungefähr 5 bis 25 kg, oder bei Anwendung von Sauerstoff entsprechend unter i bis 5 kg Druck zu arbeiten.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Oxydation in Gegenwart gewisser Elemente, wie Kupfer und Chrom oder deren Verbindungen, vorzunehmen, oder auch in Gegenwart bestimmter organischer Verbindungen, wie Hydrochinön, zu arbeiten, die eine günstige Einwirkung .auf die Oxydation ausüben.
Die erhaltene Ausfällung ist ein Oxydationsprodukt des Mangans, das frei von Verunreinigungen ist und in dem das Mangan als MnO, mit geringen Mengen an MnO vorhanden ist. Die vorliegende Erfindung gestattet also, auf einfachste Weise ein künstliches, hochprozentiges Mängandioxyd herzustellen, das sehr aktiv ist und ßich sowohl als Oxydationsmittel .als auch für die Herstellung galvanischer Elemente eignet. Ferner kann man durch Behandeln mit einem geeigneten Mittel, .so z. B. mit verdünnter Schwefelsäure. das MnO praktisch völlig entfernen und hiernach ein seht reines, ganz besonders aktives Dioxyd erhalten.
Beispiele i. In eine geschlossene, mit geeigneter Rührvorrichtung versehene Vorrichtung trägt man 21 einer wäßrigen Lösung ein, die 2 Mol Mangansulfat, 2 Mol Ammoniumsulfat und 2 g Kupfersulfat enthält. In diese Lösung bringt man unter Umrühren 6 Mol Ammoniak ein und leitet bald danach Sauerstoff in dem Maße, wie er absorbiert wird, ein. Nach 24 Stunden' trennt man einen Niederschlag ab, der alles eingeführte Mangan enthält, und zwar 8 o % davon als Dioxyd.
2. In -einen Autoklaven mit Rühreinrichtung trägt man i o 1 einer wäßrigen Lösung von Mangansulfat (i Mol -je Liter) und 28 Mol Ammoniak ein und setzt io g Kaliumbichromat gelöst hinzu. Alsdann leitet man Sauerstoff unter einem Druck von 3 kg in den Autoklaven ein und rührt ¢ Stunden lang um. Hiernach läßt sich der erhaltene Niederschlag durch ein leichtes Filtrieren abtrennen. In diesem Produkt sind 9o% des Mangans als hydratisiertes Mn02 vorhanden. 3. In dieselbe Vorrichtung, die eine gleiche Füllung wie in Beispiel e angegeben enthält,

.leidet man Luft unter 'einem Druck von

Lein. Nach einigen Stunden Umrühren

:man einen Niederschlag, in dem 820/0

de#.e Mangans als Mn 02 vorhanden sind.

D-üreli Behandeln dieses Produktes mit verdünnter Schwefelsäure erhält man ein sehr reines Mangandioxyd.
q.. In eine geschlossene, mit geeigneter Rührvorrichtung versehene Vorrichtung trägt man 21 einer wäßrigen Lösung ein, die 2 Mol Mangansulfat, und q. Mol Ammoniumsulfat enthält. In der Lösung läßt man unter Umrühren 5,6 Mol Ammoniak und dann Sauerstoff absorbieren, indem man einen Druck von i kg aufrechterhält. Nach 24 Stunden trennt man den Niederschlag ab, der die ganze eingeführte Manganmenge enthält, von der 811)/o als Dioxyd vorhanden sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen Mangandioxyd enthaltenden Produktes, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der an sich bekannten Oxydation von Manganoxydulhydrat im ammoniakalischen Medium, gegebenenfalls bei seinem Überschuß von Ammoniak, mit luft- oder sauerstoffhaltigen Gasen die Oxydation unter einem solchen Druck vornimmt, daß der Teildruck des Sauerstoffes höher ist als der des Sauerstoffes in der atmosphärischen Luft.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in Gegenwart eines Ammoniumsalzes ausgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in Gegenwart eines Katalysators, wie z. B. einer Kupfer- oder Chromverbindung oder Hydrochinon, .ausgeführt wird. ¢. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene Produkt zur Entfernung der niederen Manganoxyde noch mit einer verdünnten Säure, z. B. mit Schwefelsäure, behandelt wird.