联合生产氢氧化钡和硫酸锰的工艺方法技术

本发明专利技术涉及二氧化锰（ＭｎＯ＃－［２］）和硫化钡（ＢａＳ）为原料制备氢氧化钡（Ｂａ（ＯＨ）＃－［２］）和硫酸锰（ＭｎＳＯ＃－［４］）的工艺方法。本发明专利技术是将硫化钡溶于水得到硫化钡水溶液，浓度为１．１ｍｏｌ／Ｌ；通过其水解作用及其与ＭｎＯ＃－［２］的氧化还原反应，得到氢氧化钡和硫酸锰。本发明专利技术原料易得，工艺简单，产率高，无污染，具有很大的经济效益、环保效益和社会效益。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
联合生产氢氧化钡和硫酸锰的工艺方法所属
本专利技术涉及氢氧化钡和硫酸锰的制备。
技术介绍
氢氧化钡和硫酸锰是基本化工原料，社会需求量大。工业上生产硫酸锰需用MnO和H2SO4反应，然而MnO的制备需用碳高温下还原MnO2，产生大量CO，污染严重。生产氢氧化钡传统的生产方式有多种，如：离子交换法、氧化钡法、氯化钡法、硅酸钡法、烧碱法、氧化锌与硫化钡复分解法、二氧化锰氧化硫化钡法等。目前大多数生产方法都因工艺过程复杂、消耗大、成本高而被淘汰。二氧化锰氧化硫化钡法制备氢氧化钡虽然可行，但存在两大缺点：1)硫化钡的水溶液最高浓度不超过69克/升，与二氧化锰反应的硫化钡浓度低，生成氢氧化钡后，需蒸发出大量水才能使产物结晶；2)在较强的碱性溶液中，二氧化锰与硫化钡反应的摩尔比高达2.4～4，需消耗大量二氧化锰而无法收回。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生产氢氧化钡和硫酸锰的工艺方法，可以克服现有技术的缺点。本专利技术采用二氧化锰和硫化钡反应，同时得到氢氧化钡和硫酸锰，原料易得，工艺简单，产率高，无污染，具有很大的经济效益、环保效益和社会效益。本专利技术包括下列步骤：(1)将固体硫化钡在60-85℃温度下溶于水得到硫化钡水溶液，然后冷却，得到氢氧化钡和硫化钡结晶混合物，过滤，得产物氢氧化钡晶体，水洗1-3次洗去硫化钡，洗涤液返回使用；(2)滤液中加入二氧化锰，使其与溶液中Ba(HS)2和BaS反应生成MnO沉淀；(3)过滤，得到MnO水洗1-3次，除去Ba2+、HS-、S2-离子后，MnO再溶入硫酸；过滤除去S，得到硫酸锰溶液；(4)浓缩硫酸锰溶液，冷却、结晶，得到硫酸锰晶体。(5)将(3)的滤液，浓缩，冷却结晶，得到氢氧化钡晶体。上述的硫化钡水溶液浓度为1.1mol/L；在12-18℃温度下冷却。最好是在15℃温度下冷却。二氧化锰和HS-、S2-的摩尔比值是1～1.5∶1，最好是1.1∶1。本专利技术的特点是：先令硫化钡在一定温度下从溶液中冷却、结晶，由于水解作用，-->析出的结晶中已获得一部分产物氢氧化钡，由于氢氧化钡的析出，溶液中大量存在Ba(HS)2和BaS，这样，与二氧化锰反应的Ba(HS)2和BaS浓度可高达120克/升；另一方面，由于氢氧化钡的析出，溶液的碱度降低，二氧化锰与Ba(HS)2和BaS反应的摩尔比可降低到1.1，使得二氧化锰利用率大为提高，消耗大为减少。因为含有钡离子的洗涤液在反应体系中可以循环使用，所以溶液中钡离子的利用率能够达到100％。具体实施方式本专利技术的实质性特点和效果可以从下列实施例中得到体现，但并不是对本专利技术的限制。实施例1按步骤(1)、(2)，在500ml附有温度控制的容器中放入46.5克硫化钡固体和250ml水，反应2小时后，在18℃下冷却结晶，再洗涤除去硫化钡，得10.86克Ba(OH)2·8H2O晶体。实施例2按实施例1，在16℃下冷却结晶，洗涤除去硫化钡，得12.91克Ba(OH)2·8H2O晶体。实施例3按实施例1，在12℃下冷却结晶，洗涤除去硫化钡，得12.28克Ba(OH)2·8H2O晶体。实施例4按实施例1，在15℃下冷却结晶，洗涤除去硫化钡，得14.45克Ba(OH)2·8H2O晶体。实施例5在实施例4的条件下，按步骤(3)在步骤(1)分离出结晶后的溶液中加入15.66克二氧化锰，使反应后的固相产物溶入6mol/L的硫酸，得到产物硫酸锰并使之结晶，得到28.85克MnSO4·H2O晶体。收率：94.84％。实施例6在实施例4的条件下，溶液中加入16.44克二氧化锰，使反应后的固相产物溶入6mol/L的硫酸，得到产物硫酸锰并使之结晶，得到30.54克MnSO4·H2O晶体。收率：95.61％。实施例7在实施例4的条件下，溶液中加入17.22克二氧化锰，使反应后的固相产物溶入硫酸，得到产物硫酸锰并使之结晶，得到32.83克MnSO4·H2O晶体。收率：98.12％。实施例8在实施例4的条件下，溶液中加入18.79克二氧化锰，使反应后的固相产物溶入硫酸，得到产物硫酸锰并使之结晶，得到35.21克MnSO4·H2O晶体。收率：96.46％。-->实施例9在实施例4的条件下，溶液中加入18.01克二氧化锰，使反应后的固相产物溶入硫酸，得到产物硫酸锰并使之结晶，得到33.34克MnSO4·H2O晶体。收率：95.31％。实施例10在实施例7的条件下，在得到产物硫酸锰并使之结晶、过滤后，将滤液连同按步骤(1)、(3)回收的含有钡离子的洗涤液一起浓缩，冷却结晶，得到氢氧化钡晶体72.00克，连同实施例4得到的氢氧化钡晶体总计为86.45克。收率：99.79％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产氢氧化钡和硫酸锰的工艺方法，以二氧化锰和硫化钡固体为原料，其特征在于它包括下列步骤：（１）将固体硫化钡在６０－８５℃温度下溶于水得到硫化钡水溶液，然后冷却，得到氢氧化钡和硫化钡结晶混合物，过滤，得产物氢氧化钡晶体，水洗１－３次洗 去硫化钡，洗涤液返回使用；（２）滤液中加入二氧化锰，使其与溶液中Ｂａ（ＨＳ）↓［２］和ＢａＳ反应生成ＭｎＯ沉淀；（３）过滤，得到ＭｎＯ水洗１－３次，除去Ｂａ↑［２＋］、ＨＳ↑［－］、Ｓ↑［２－］离子后，ＭｎＯ再溶入硫酸；过滤除去Ｓ， 得到硫酸锰溶液；（４）浓缩硫酸锰溶液，冷却、结晶，得到硫酸锰。（５）将（３）的滤液，浓缩，冷却结晶，得到氢氧化钡晶体。

【技术特征摘要】
1、一种生产氢氧化钡和硫酸锰的工艺方法，以二氧化锰和硫化钡固体为原料，其特征在于它包括下列步骤：(1)将固体硫化钡在60-85℃温度下溶于水得到硫化钡水溶液，然后冷却，得到氢氧化钡和硫化钡结晶混合物，过滤，得产物氢氧化钡晶体，水洗1-3次洗去硫化钡，洗涤液返回使用；(2)滤液中加入二氧化锰，使其与溶液中Ba(HS)2和BaS反应生成MnO沉淀；(3)过滤，得到MnO水洗1-3次，除去Ba2+、HS-、S2-离子后，MnO再溶入硫酸；过滤除去S，得到硫酸锰溶液；(4)浓缩硫酸锰溶液，冷却、结晶，得到硫酸锰。(5)将(3)的滤液，浓缩，冷却结晶，得到氢氧化钡晶体。2、按照权利要求1所述的生产氢氧化钡和硫酸锰的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚德兴，高铁男，柳凤钢，
申请(专利权)人：天津理工学院，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]