專利名稱：管道化加壓制備錳酸鉀的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工濕法制備錳酸鉀的方法與裝置，更具體地說，涉及一種用 管道化加壓制備錳酸鉀的生產(chǎn)方法及裝置。
背景技術(shù)：
高錳酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，錳酸鉀是生產(chǎn)高錳酸鉀的中間原料。高錳酸鉀 是無機(jī)鹽工業(yè)中一個(gè)比較重要的錳鹽產(chǎn)品。現(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)多采用平爐焙燒 法，即固相氧化法；國外比較先進(jìn)的技術(shù)是用液相氧化制取錳酸鉀。液相氧化 法與固相氧化法相比，生產(chǎn)工藝有了重大突破，生產(chǎn)周期大大縮短，二氧化錳 轉(zhuǎn)化率提高，物耗和能耗有所降低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度和操作環(huán)境得到改善，但仍 存在設(shè)備適應(yīng)難度大、對錳礦粉質(zhì)量要求嚴(yán)、熱損失大、生產(chǎn)周期長、污染得 不到有效控制等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)成本較低、環(huán)境污染小、操作較為簡單、生 產(chǎn)連續(xù)化、熱利用率高的管道化加壓制備錳酸鉀的方法及其管道加壓反應(yīng)裝置。 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的步驟是
(1) 將氫氧化鉀與水配制成質(zhì)量濃度為50%的堿溶液，并按質(zhì)量份錳氫 氧化鉀=1: 9 13加入錳粉配制成料漿；
(2) 反應(yīng)料漿通過泵送到加壓管道反應(yīng)器中，同時(shí)通入工業(yè)純氧氣在加壓 管道中進(jìn)行三相氧化反應(yīng)，控制管道溫度190°C 260°C，壓力0.4 0.8MPa;
(3) 控制料漿在管道內(nèi)的停留時(shí)間2 3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后的料漿經(jīng)冷卻 析晶后分離得到產(chǎn)品錳酸鉀晶體和母液，母液返回用于配制料漿。
所述的加壓管道反應(yīng)器為連續(xù)加壓三相氧化反應(yīng)器。管道反應(yīng)器的材質(zhì)為 普通錳鋼，管道長度L按如下公式計(jì)算，
L=4Qt/7nid2 Q為料漿流量，單位m3/^ t為料漿在管道內(nèi)的停留時(shí)間，單位h;d為管道內(nèi)徑，單位m;
i!為料漿在管道內(nèi)的充填率， 一般取0.7 1.0。
所述的三相氧化反應(yīng)即固態(tài)二氧化錳與液態(tài)氫氧化鉀溶液和氧氣的反應(yīng)，
化學(xué)反應(yīng)式為2MnO，+4KOH+0,加溫加壓2K,Mn(X+2H，0 。
管道加熱采用傳統(tǒng)的熔鹽加熱將粉狀的熔鹽放入熔鹽爐及熔鹽池，采用
電加熱給熔鹽爐及熔鹽池提供熱能加熱融化，加熱到熔鹽的粘度可以用熔鹽泵 打循環(huán)，使其在熔融流動(dòng)狀態(tài)下循環(huán)使用。泵送到管道加壓反應(yīng)器中使用。
本發(fā)明的有益效果為通過將氫氧化鉀溶液與錳粉、氧氣經(jīng)管道高溫加壓 連續(xù)三相氧化反應(yīng)和冷卻析晶，即可獲得錳酸鉀產(chǎn)品。本方法工藝簡單，環(huán)境 污染小，錳酸鉀轉(zhuǎn)化率高，熱效率高。因三相氧化反應(yīng)在加壓管道反應(yīng)器中進(jìn) 行，料漿濃度較稀，通入的氧氣濃度高，反應(yīng)溫度高，強(qiáng)化了反應(yīng)條件，反應(yīng) 時(shí)間縮短，Mn02轉(zhuǎn)化效率高，得到的料漿流動(dòng)性能好。


圖l為本發(fā)明的示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:將氫氧化鉀與水配制成質(zhì)量濃度為50%的堿溶液，并按質(zhì)量份錳 氫氧化鉀=1: 13向堿溶液中加入錳粉配制成料漿；
將料漿泵送到加壓管道反應(yīng)器中，讓料漿沿管道流經(jīng)反應(yīng)器，同時(shí)通入工 業(yè)純氧氣進(jìn)行連續(xù)氧化反應(yīng)，控制料漿在管道內(nèi)的停留時(shí)間2h,管道溫度190°C， 壓力0.6Mpa;
反應(yīng)結(jié)束后的料漿經(jīng)冷卻后、在析晶槽分離得到錳酸鉀晶體和母液，母液 返回用于配制料漿。
實(shí)施例2:將氫氧化鉀與水配制成質(zhì)量濃度為50%的堿溶液，并按質(zhì)量份錳 氫氧化鉀=1: 9向堿溶液中加入錳粉配制成料漿；
將料漿泵送到加壓管道反應(yīng)器中，讓料漿沿管道流經(jīng)反應(yīng)器，同時(shí)通入工
業(yè)純氧氣進(jìn)行連續(xù)氧化反應(yīng)，控制料漿在管道內(nèi)的停留時(shí)間2h,管道溫度22(TC， 壓力0.8Mpa;
反應(yīng)結(jié)束后的料漿經(jīng)冷卻后、在析晶槽分離得到錳酸鉀晶體和母液，母液 返回用于配制料漿。
實(shí)施例3:將氫氧化鉀與水配制成質(zhì)量濃度為50%的堿溶液，并按質(zhì)量份錳: 氫氧化鉀=1: 10向堿溶液中加入錳粉配制成料漿；
將料漿泵送到加壓管道反應(yīng)器中，讓料漿沿管道流經(jīng)反應(yīng)器，同時(shí)通入工 業(yè)純氧氣進(jìn)行連續(xù)氧化反應(yīng)，控制料漿在管道內(nèi)的停留時(shí)間3h,管道溫度240°C，
壓力0.4Mpa;
反應(yīng)結(jié)束后的料漿經(jīng)冷卻后、在析晶槽分離得到錳酸鉀晶體和母液，母液 返回用于配制料漿。
實(shí)施例4:將氫氧化鉀與水配制成質(zhì)量濃度為50%的堿溶液，并按質(zhì)量份錳 氫氧化鉀=1: 11向堿溶液中加入錳粉配制成料漿；
將料漿泵送到加壓管道反應(yīng)器中，讓料漿沿管道流經(jīng)反應(yīng)器，同時(shí)通入工 業(yè)純氧氣進(jìn)行連續(xù)氧化反應(yīng)，控制料漿在管道內(nèi)的停留時(shí)間3h,管道溫度260°C， 壓力0.8Mpa;
反應(yīng)結(jié)束后的料漿經(jīng)冷卻后、在析晶槽分離得到錳酸鉀晶體和母液，母液 返回用于配制料漿。
實(shí)施例5:將氫氧化鉀與水配制成質(zhì)量濃度為50%的堿溶液，并按質(zhì)量份錳 氫氧化鉀=1: 12向堿溶液中加入錳粉配制成料槳；
將料漿泵送到加壓管道反應(yīng)器中，讓料漿沿管道流經(jīng)反應(yīng)器，同時(shí)通入工
業(yè)純氧氣進(jìn)行連續(xù)氧化反應(yīng)，控制料漿在管道內(nèi)的停留時(shí)間2h,管道溫度250°C， 壓力0.6Mpa;
反應(yīng)結(jié)束后的料漿經(jīng)冷卻后、在析晶槽分離得到錳酸鉀晶體和母液，母液 返回用于配制料漿。
實(shí)施例6:將氫氧化鉀與水配制成質(zhì)量濃度為50%的堿溶液，并按質(zhì)量份錳: 氫氧化鉀=1: 13向堿溶液中加入錳粉配制成料漿；
將料漿泵送到加壓管道反應(yīng)器中，讓料漿沿管道流經(jīng)反應(yīng)器，同時(shí)通入工
業(yè)純氧氣進(jìn)行連續(xù)氧化反應(yīng)，控制料漿在管道內(nèi)的停留時(shí)間2h，管道溫度190°C， 壓力0.8Mpa;
反應(yīng)結(jié)束后的料漿經(jīng)冷卻后、在析晶槽分離得到錳酸鉀晶體和母液，母液 返回用于配制料漿。
權(quán)利要求
1、一種管道化加壓制備錳酸鉀的生產(chǎn)方法，其步驟是(1)將氫氧化鉀與水配制成質(zhì)量濃度為50％的堿溶液，并按質(zhì)量份錳∶氫氧化鉀＝1∶9～13加入錳粉配制成料漿；(2)料漿通過泵送到加壓管道反應(yīng)器中，同時(shí)通入工業(yè)純氧氣在加壓管道反應(yīng)器中進(jìn)行三相氧化反應(yīng)，控制管道溫度190℃～260℃，壓力0.4～0.8MPa；(3)控制料漿在管道內(nèi)的停留時(shí)間2～3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后的料漿經(jīng)冷卻析晶后分離得到產(chǎn)品錳酸鉀晶體和母液，母液返回用于配制料漿。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道化加壓制備錳酸鉀的方法，其特征是所 述的加壓管道反應(yīng)器為連續(xù)加壓三相氧化反應(yīng)器。
全文摘要
一種管道化加壓制備錳酸鉀的方法及裝置，通過將氫氧化鉀溶液、錳粉和工業(yè)純氧氣經(jīng)加壓管道反應(yīng)器高溫加壓連續(xù)三相氧化反應(yīng)和冷卻析晶，即可獲得錳酸鉀產(chǎn)品；本方法工藝簡單，環(huán)境污染小，錳酸鉀轉(zhuǎn)化率高，熱效率高，因三相氧化反應(yīng)在加壓管道反應(yīng)器中進(jìn)行，料漿濃度較稀，通入的氧氣濃度高，反應(yīng)溫度高，強(qiáng)化了反應(yīng)條件，反應(yīng)時(shí)間縮短，MnO₂轉(zhuǎn)化效率高，得到的料漿流動(dòng)性能好。
文檔編號C01G45/00GK101337693SQ20081005881
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者彭建蓉, 楊大錦, 王吉坤, 英 董 申請人:云南冶金集團(tuán)總公司技術(shù)中心