[go: up one dir, main page]

RU2183194C2 - Anhydrous manganese chloride production process - Google Patents

Anhydrous manganese chloride production process Download PDF

Info

Publication number
RU2183194C2
RU2183194C2 RU99101533A RU99101533A RU2183194C2 RU 2183194 C2 RU2183194 C2 RU 2183194C2 RU 99101533 A RU99101533 A RU 99101533A RU 99101533 A RU99101533 A RU 99101533A RU 2183194 C2 RU2183194 C2 RU 2183194C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manganese
chloride
reactor
manganese chloride
hydrogen chloride
Prior art date
Application number
RU99101533A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99101533A (en
Inventor
Я.Н. Войтович
О.Н. Виноградов-Жабров
В.И. Шатохин
Original Assignee
Институт органического синтеза Уральского отделения РАН
Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт органического синтеза Уральского отделения РАН, Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН filed Critical Институт органического синтеза Уральского отделения РАН
Priority to RU99101533A priority Critical patent/RU2183194C2/en
Publication of RU99101533A publication Critical patent/RU99101533A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2183194C2 publication Critical patent/RU2183194C2/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

FIELD: inorganic compounds technology. SUBSTANCE: manganese carbonate, manganese subcarbonate or their mixture is heated in hydrogen chloride current. Process is carried out in rotary reactor until emission of HCl-H2O. azeotrope ceases. Contents of reactor are cooled under inert gas. EFFECT: enabled formation of product suitable for synthesis of cyclopentadienyl tricarbonyl manganese. 6 ex

Description

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к технологии минеральных солей, и может быть использовано для получения безводного хлористого марганца (II). The invention relates to the field of chemical technology, in particular to the technology of mineral salts, and can be used to obtain anhydrous manganese chloride (II).

Известен способ получения безводного хлористого марганца (II), по которому кислородные соединения марганца обрабатывают расплавом хлористого кальция и/или магния при 300-1200oC. В результате реакции получают реакционную массу в виде раствора хлористого марганца (II) в расплаве хлористого кальция или магния и твердый осадок продуктов обмена, из которого трудно выделить целевой продукт. Реакционная масса пригодна только для выделения металлического марганца методом электролиза [1].A known method of producing anhydrous manganese (II) chloride, in which the oxygen compounds of manganese are treated with a melt of calcium chloride and / or magnesium at 300-1200 o C. The reaction result in a reaction mass in the form of a solution of manganese (II) chloride in a melt of calcium or magnesium chloride and a solid precipitate of metabolic products from which it is difficult to isolate the target product. The reaction mass is suitable only for the separation of manganese metal by electrolysis [1].

Известен способ получения безводного хлористого марганца (II), согласно которому безводный хлористый марганец (II) получают нагреванием в наклонном трубчатом реакторе с внешним обогревом при 300-400oС смеси карбоната марганца и хлористого аммония в соотношении 1:2,3 [2] по реакции:
МnСО3+2NH4Cl=MnCl2+2NН3+CO2+H20.
A known method of producing anhydrous manganese chloride (II), according to which anhydrous manganese chloride (II) is obtained by heating in an inclined tube reactor with external heating at 300-400 o With a mixture of manganese carbonate and ammonium chloride in a ratio of 1: 2.3 [2] reactions:
MnCO 3 + 2NH 4 Cl = MnCl 2 + 2NH 3 + CO 2 + H 2 0.

Недостатком способа является образование стехиометрического количества аммиака и воды, которые при повышенной температуре в щелочной среде способны гидролизовать хлористый марганец до полуторного оксида марганца. Кроме того, присутствие в реакционной зоне свободного аммиака может вести к загрязнению целевого продукта аммиакатами марганца, поскольку известно, что безводный хлористый марганец может присоединять до 6 молекул аммиака с образованием довольно стойкого продукта [3]. The disadvantage of this method is the formation of a stoichiometric amount of ammonia and water, which at an elevated temperature in an alkaline environment are able to hydrolyze manganese chloride to one and a half manganese oxide. In addition, the presence of free ammonia in the reaction zone can lead to contamination of the target product with manganese ammonia, since it is known that anhydrous manganese chloride can add up to 6 ammonia molecules to form a rather stable product [3].

Известен способ получения безводного хлористого марганца (II), согласно которому дигидрат хлористого марганца обезвоживают в наклонной трубке в токе хлористого водорода при температуре 700oС. Расплавленный безводный хлористый марганец стекает в приемник и застывает в нем. Застывший продукт измельчают в нагретой до 150oС ступке и собирают в герметичную тару [4].A known method of producing anhydrous manganese chloride (II), according to which manganese chloride dihydrate is dehydrated in an inclined tube in a stream of hydrogen chloride at a temperature of 700 o C. the molten anhydrous manganese chloride flows into the receiver and freezes in it. The frozen product is crushed in a mortar heated to 150 o With and collected in a sealed container [4].

Недостатком способа является то, что целевой продукт в раздробленном состоянии чрезвычайно чувствителен к влаге, легко гидратируется, что не позволяет получать его в достаточно больших количествах. Кроме этого, для получения продукта, пригодного для дальнейшей переработки, требуется дополнительная операция дробления, которая в производственных условиях сопровождается большими техническими затруднениями. The disadvantage of this method is that the target product in a fragmented state is extremely sensitive to moisture, is easily hydrated, which does not allow to obtain it in sufficiently large quantities. In addition, to obtain a product suitable for further processing, an additional crushing operation is required, which in production conditions is accompanied by great technical difficulties.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ, согласно которому карбонат марганца обрабатывают сухим хлористым водородом вначале при комнатной температуре, а затем при 600-700oС [5].The closest in technical essence and the achieved result is a method according to which manganese carbonate is treated with dry hydrogen chloride at first at room temperature, and then at 600-700 o C [5].

Недостатком способа является необходимость обработки исходного карбоната марганца хлористым водородом при высокой температуре, при которой наступает комкование и плавление целевого безводного хлористого марганца (II) (темп. пл. 650oС), вследствие чего невозможно получить мелкодисперсный продукт.The disadvantage of this method is the need to treat the initial manganese carbonate with hydrogen chloride at a high temperature at which clumping and melting of the target anhydrous manganese (II) chloride occurs (temperature pl. 650 o C), so it is impossible to obtain a finely divided product.

Целью изобретения является получение мелкодисперсного безводного хлористого марганца (II), пригодного для синтеза циклопентадиенилтрикарбонилмарганца. The aim of the invention is to obtain a fine anhydrous manganese chloride (II), suitable for the synthesis of cyclopentadienyltricarbonyl manganese.

Поставленная цель достигается тем, что карбонат марганца, или основной карбонат марганца, или их смесь во вращающемся реакторе обрабатывают газообразным хлористым водородом при 150-300oС до прекращения выделения азеотропа HCl-H2O, а затем охлаждают в токе сухого инертного газа до комнатной температуры.This goal is achieved by the fact that manganese carbonate, or basic manganese carbonate, or a mixture thereof in a rotating reactor, is treated with hydrogen chloride gas at 150-300 o C to stop the evolution of the HCl-H 2 O azeotrope, and then cooled in a stream of dry inert gas to room temperature temperature.

Нижним пределом температуры реакции принимают 150oС. При более низкой температуре возникают трудности отгонки азеотропа HCl-H2O (т. кип. 119oС).The lower limit of the reaction temperature is 150 ° C. At a lower temperature, difficulties arise in the distillation of the HCl-H 2 O azeotrope (bp. 119 ° C).

Верхним пределом температуры реакции принято 300oС. При более высокой температуре реакции наступает загрязнение целевого хлорида марганца продуктами разложения.The upper limit of the reaction temperature is taken to be 300 ° C. At a higher reaction temperature, contamination of the target manganese chloride with decomposition products occurs.

Нижним пределом скорости подачи газообразного хлористого водорода принято 10 л/ч/л объема реактора. При более низкой скорости подачи хлористого водорода увеличивается время реакции. The lower limit of the feed rate of gaseous hydrogen chloride is 10 l / h / l of the reactor volume. At a lower feed rate of hydrogen chloride, the reaction time increases.

Верхним пределом скорости подачи хлорирующей газовой смеси принято 25 л/ч/л объема реактора. При более высокой объемной скорости подачи газов увеличивается унос пылевидной реакционной массы, что ведет к потере продукта. The upper limit of the flow rate of the chlorinating gas mixture is 25 l / h / l of the reactor volume. At a higher volumetric feed rate, the entrainment of the pulverized reaction mass increases, which leads to a loss of product.

Безводный хлористый марганец (II) получают в наклонно расположенном вращающемся реакторе, помещенном в трубчатую печь, снабженном газоподводящей трубкой, достигающей дна реактора, холодильником и приемником конденсата. Anhydrous manganese chloride (II) is obtained in an inclined rotary reactor, placed in a tubular furnace, equipped with a gas supply pipe reaching the bottom of the reactor, a refrigerator and a condensate receiver.

В реактор загружают исходное сырье, включают вращение и обогрев и по достижении температуры реакционной массы 150oС включают подачу хлористого водорода, продолжая нагревание реактора до 300oС. Ход реакции и окончание сушки контролируют по выделению азеотропа HСl-H2O, собирающегося в приемнике.The feedstock is loaded into the reactor, rotation and heating are turned on, and upon reaching a reaction temperature of 150 ° C, hydrogen chloride is turned on, heating of the reactor continues to 300 ° C. The reaction progress and the end of drying are monitored by the release of the HCl-H 2 O azeotrope collected in the receiver .

По окончании выделения азеотропа ток хлористого водорода отключают, в реактор подают ток сухого инертного газа, отключают обогрев реактора и ведут охлаждение реактора в токе сухого инертного газа до комнатной температуры. Upon completion of the azeotrope separation, the hydrogen chloride current is turned off, a dry inert gas current is supplied to the reactor, the reactor heating is turned off, and the reactor is cooled in a dry inert gas stream to room temperature.

Качественно контроль чистоты продукта реакции ведут визуально. Продукт реакции - порошок безводного хлористого марганца должен быть от бело-розового до светло-коричневого цвета, а водный раствор его при подкислении соляной кислотой не должен выделять заметного количества углекислого газа. Qualitatively, the purity of the reaction product is visually monitored. The reaction product - anhydrous manganese chloride powder should be from white-pink to light brown in color, and its aqueous solution, when acidified with hydrochloric acid, should not emit a noticeable amount of carbon dioxide.

Дополнительно чистоту безводного хлористого марганца (II) оценивают ренгеноструктурным методом анализа и количественным анализом. Additionally, the purity of anhydrous manganese (II) chloride is evaluated by X-ray diffraction analysis and quantitative analysis.

ПРИМЕР 1
Установка для получения безводного хлористого марганца (II) представляет собой модернизированный ротационный испаритель ИР-1М.
EXAMPLE 1
Installation for producing anhydrous manganese chloride (II) is a modernized rotary evaporator IR-1M.

В наклонно расположенный вращающийся кварцевый реактор загружают 50 г карбоната марганца, устанавливают трубчатую печь, включают вращение и обогрев реактора. По достижении температуры внутри реактора 150oС из отдельной установки для получения газообразного хлористого водорода через газопроводящую трубку, доходящую почти до дна реактора, подают хлористый водород со скоростью 10 л/ч. При подаче хлористого водорода температуру внутри реактора постепенно повышают до 300oС и при этой температуре пропускают необходимое для сушки и хлорирования количество хлористого водорода.50 g of manganese carbonate are loaded into an inclined rotary quartz reactor, a tube furnace is installed, rotation and heating of the reactor are turned on. Upon reaching a temperature inside the reactor of 150 o With from a separate installation for the production of gaseous hydrogen chloride through a gas conduit, reaching almost to the bottom of the reactor, serves hydrogen chloride at a speed of 10 l / h When supplying hydrogen chloride, the temperature inside the reactor is gradually increased to 300 o With and at this temperature the amount of hydrogen chloride required for drying and chlorination is passed.

В целом на завершение реакции хлорирования и сушки требуется 25,6 л хлористого водорода. Практически об окончании реакции свидетельствует прекращение образования конденсата в холодильнике. Затем отключают подачу хлористого водорода, включают подачу аргона со скоростью 10 л/ч, отключают обогрев реактора и ведут охлаждение реакционной массы в токе аргона до комнатной температуры. In total, 25.6 liters of hydrogen chloride are required to complete the chlorination and drying reaction. Almost the end of the reaction indicates the cessation of condensation in the refrigerator. Then, the hydrogen chloride feed is turned off, the argon feed is turned on at a rate of 10 l / h, the reactor heating is turned off, and the reaction mixture is cooled in an argon flow to room temperature.

Получают 52 г (95% от теории) безводного хлористого марганца кремового цвета. При растворении в воде и подкислении соляной кислотой практически не наблюдается выделения углекислого газа. Obtain 52 g (95% of theory) of anhydrous cream-colored manganese chloride. When dissolved in water and acidified with hydrochloric acid, practically no emission of carbon dioxide is observed.

Ренгеноструктурным анализом посторонние марганецсодержащие примеси не обнаруживаются. X-ray analysis does not detect extraneous manganese-containing impurities.

Содержание хлористого марганца (II) в продукте - 96,6%. The content of manganese (II) chloride in the product is 96.6%.

ПРИМЕР 2
Установка и технология синтеза безводного хлористого марганца (II) такие же, как в примере 1, но температура реакции повышена до 350oС.
EXAMPLE 2
Installation and technology for the synthesis of anhydrous manganese chloride (II) are the same as in example 1, but the reaction temperature is increased to 350 o C.

Получают 51,5 г безводного хлористого марганца кремового цвета. При растворении его в воде - следы мути от нерастворимых продуктов (МnО2).51.5 g of anhydrous cream-colored manganese chloride are obtained. When dissolved in water - traces of turbidity from insoluble products (MnO 2 ).

Содержание хлорида марганца в продукте - 94,3%. The manganese chloride content in the product is 94.3%.

ПРИМЕР 3
Установка, применяемые исходные соединения, хлорирующие реагенты и технология синтеза такие же, как в примере 1, но скорость подачи хлористого водорода 25 л/ч.
EXAMPLE 3
The installation, the starting compounds used, the chlorinating agents and the synthesis technology are the same as in example 1, but the hydrogen chloride feed rate is 25 l / h.

Получают 47,0 г безводного хлористого марганца такого же качества, как в примере 1. Снижение выхода целевого продукта обусловлено уносом пыли из реактора потоком газа. Obtain 47.0 g of anhydrous manganese chloride of the same quality as in example 1. The decrease in the yield of the target product due to the entrainment of dust from the reactor by a gas stream.

ПРИМЕР 4
Установка, технология получения и температурные интервалы аналогичны примеру 1, но в качестве исходного сырья используют 51,0 г основного карбоната марганца.
EXAMPLE 4
Installation, production technology and temperature ranges are similar to example 1, but 51.0 g of basic manganese carbonate are used as feedstock.

Получают 54,3 г безводного хлорида марганца с содержанием основного продукта 96,5%. 54.3 g of anhydrous manganese chloride are obtained with a main product content of 96.5%.

ПРИМЕР 5
Установка, технология получения, исходное сырье аналогичны примеру 1, но процесс осушки и хлорирования ведут при 150oС.
EXAMPLE 5
Installation, production technology, feedstock similar to example 1, but the drying process and chlorination are carried out at 150 o C.

Получают 51,2 г целевого продукта с содержанием хлорида мар ганца 91,2%. При растворении в воде - примесь карбоната марганца в количестве 2,85%. Obtain 51.2 g of the target product with a manganese chloride content of 91.2%. When dissolved in water - an admixture of manganese carbonate in the amount of 2.85%.

Источники информации
1. Пат. Великобритании. 1536041, 1978.
Sources of information
1. Pat. Great Britain. 1536041, 1978.

2. Экон. пат. ГДР (ДД), 203895, 1983. 2. Econ. US Pat. GDR (DD), 203895, 1983.

3. Г.Реми. Курс неорганической химии. М.: Мир, 1974. 3. G.Remi. Inorganic chemistry course. M .: Mir, 1974.

4. Карякин Ю. В. , Ангелов И.И. Чистые химические вещества, М.: Химия, 1974. 4. Karjakin Yu. V., Angelov I.I. Pure chemicals, Moscow: Chemistry, 1974.

5. А.А.Фурман. Неорганические хлориды, М.: Химия, 1980. 5. A.A. Furman. Inorganic chlorides, Moscow: Chemistry, 1980.

Claims (1)

Способ получения безводного хлористого марганца (П) нагреванием карбоната марганца, основного карбоната марганца или их смеси в токе хлористого водорода, отличающийся тем, что процесс ведут во вращающемся реакторе при 150-300o до прекращения выделения азеотропа HCl-H2O и охлаждают содержимое реактора в токе сухого инертного газа.A method of producing anhydrous manganese chloride (P) by heating manganese carbonate, basic manganese carbonate or a mixture thereof in a stream of hydrogen chloride, characterized in that the process is carried out in a rotating reactor at 150-300 o until the evolution of the HCl-H 2 O azeotrope ceases and the contents of the reactor are cooled in a stream of dry inert gas.
RU99101533A 1999-01-25 1999-01-25 Anhydrous manganese chloride production process RU2183194C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99101533A RU2183194C2 (en) 1999-01-25 1999-01-25 Anhydrous manganese chloride production process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99101533A RU2183194C2 (en) 1999-01-25 1999-01-25 Anhydrous manganese chloride production process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99101533A RU99101533A (en) 2000-12-27
RU2183194C2 true RU2183194C2 (en) 2002-06-10

Family

ID=20215129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99101533A RU2183194C2 (en) 1999-01-25 1999-01-25 Anhydrous manganese chloride production process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2183194C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1574479A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-14 Afton Chemical Corporation Method of preparing anhydrous manganese chloride

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB680710A (en) * 1949-03-09 1952-10-08 Magnesium Elektron Ltd Production of manganous chloride
US2658813A (en) * 1951-10-05 1953-11-10 Republic Steel Corp Process of selectively chloridizing manganese in the treatment of materials containing iron and manganese
US3120995A (en) * 1962-01-31 1964-02-11 Eastman Kodak Co Production of high grade manganous chloride from ores of manganese dioxide

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB680710A (en) * 1949-03-09 1952-10-08 Magnesium Elektron Ltd Production of manganous chloride
US2658813A (en) * 1951-10-05 1953-11-10 Republic Steel Corp Process of selectively chloridizing manganese in the treatment of materials containing iron and manganese
US3120995A (en) * 1962-01-31 1964-02-11 Eastman Kodak Co Production of high grade manganous chloride from ores of manganese dioxide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ФУРМАН А.А. Неорганические хлориды. - М.: Химия, 1980. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1574479A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-14 Afton Chemical Corporation Method of preparing anhydrous manganese chloride
US7125535B2 (en) 2004-03-11 2006-10-24 Afton Chemical Corporation Method of preparing anhydrous manganese chloride
RU2302998C2 (en) * 2004-03-11 2007-07-20 Афтон Кемикал Корпорейшн Method of production of the anhydrous manganese chloride

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU786881A3 (en) Method of aluminium chloride production
US20020114759A1 (en) Process for the production of hydrochloric acid and neutralized sulfates
RU2183194C2 (en) Anhydrous manganese chloride production process
US3134641A (en) Process for the manufacture of calcium hypochlorite
RU2543214C2 (en) Method of complex processing natural brines of magnesium-calcium chloride type
RU2137716C1 (en) Method of anhydrous manganese (ii) chloride producing
US4380533A (en) Process for the production of dibasic magnesium hypochlorite
US20070009423A1 (en) Apparatus and Methods For Producing Calcium Chloride, and Compositions and Products Made Therefrom
US3954948A (en) Process for manufacture of calcium hypochlorite
AU638023B2 (en) Calcium hypochlorite
US6036937A (en) Method for producing zinc bromide
US2157524A (en) Preparation of chlorine monoxide
CN108424356A (en) A kind of production method and production system of 2,4 dichloro phenol
US3988336A (en) Preparation of dihaloisocyanuric acid salts
RU2179529C1 (en) Method of preparing anhydrous manganese chloride
US4139602A (en) Preferential chlorination of alumina in kaolinitic ores
US3993649A (en) Process for preparing haloisocyanuric acids
US3540841A (en) Process for the production of anhydrous magnesium chloride
SE7906795L (en) PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF CHLORINE DIOXIDE, CHLORIDE AND CHLORATE
US4399117A (en) Production of neutral calcium hypochlorite from its dibasic salt
SU1150919A1 (en) Method of producing difluormethane
US5788947A (en) Method for the production of anhydrous alkali metal carbonates
US690503A (en) Process of making magnesium sulfite.
US4105565A (en) Production of calcium hypochlorite compositions from quicklime and dichlorine monoxide
US5223617A (en) Process for producing chloroisocyanurate compounds with concentrated salt-free hypochlorous acid

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080126