無硒電解金屬錳高效生產添加劑的製作方法
2023-05-21 22:43:51
專利名稱：無硒電解金屬錳高效生產添加劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及電解金屬錳生產領域，特別是ー種無硒電解金屬錳高效生產添加剤。
背景技術：
早在1774年金屬錳被瑞典化學家社勒從軟錳礦中發現，到1923年英國的A. J. AllManc^PA. N. Cambell用陶瓷隔膜電解的方法，電解出金屬錳。但是到四十年代中期才找到適合電解錳的添加劑，這樣電解錳才真正步入エ業生產。從電解錳エ業發展進展上看，添加劑在整個電解錳エ業起著尤為重要的作用。現在用於電解錳生產的主要添加劑是SeO2和SO2，實際生產實踐中，使用ニ氧化硒作為添加剤，從電流效率、穩定性方面優於ニ氧化硫，因此國內現在電解錳行業基本都用ニ氧化硒作為添加剤。但是ニ氧化硒屬於劇毒物質，對人體具有很大的傷害，同時還會汙染環境，而且SeO2市場價格很高，生產中添加劑成 本也就很高。另外由於生產中用ニ氧化硒，導致產品中硒含量可達0. 04-0. 08%，這樣大大降低了產品質量，影響了錳的應用領域。國內外部分廠家使用SO2作為添加剤，但是SO2在電解溫度下(>40°C)易於揮發，導致生產線環境中SO2濃度高，工人生產操作條件惡劣，且電流效率僅為55 60%。在電解錳生產方面，國內外學者對添加劑做了大量研究，例如姚月祥等人提出輔助添加劑與SeO2混用，達到降低硒用量的目的；Charles等以0. 15-0. 50mg/L Zn2IPO. IOg/L SO2作添加剤，所得金屬錳使用純度達到99.9%。目前使用的其它無硒電解技術，雖然能一定程度上能減少汙染，但其電流效率比使用SeO2普遍降低。
發明內容
本發明的目的在於提供種無毒、對環境無汙染的電解金屬錳高效生產添加剤。本發明的無硒電解金屬錳高效生產添加剤，其特徵在於它是硫代硫酸鹽(MxS2O3, X=1，2)、連多硫酸鹽(M2Sn06，x = l，2，n = 2-7)和偏重亞硫酸鹽(MxS2O5, x = 1,2)中的一種或者它們的組合組成，對於2種及2種以上上述物質組成的添加剤，其中各種組分是按任意比例混合，所述的添加劑在電解液中的用量為40-200mg/L。上述所用連多硫酸鹽(M2Sn06，x = l，2，n = 2-7)是連ニ硫酸鹽(MxS2O6X = 1,2),連三硫酸鹽(MxS3O6, X = 1，2)、連四硫酸鹽(MxS4O6, X = 1，2)、連五硫酸鹽(MxS5O6, x = 1，2)、連六硫酸鹽(MxS6O6, X = 1-2)和連七硫酸鹽(MxS7O6, X = 1,2)的統稱。硫代硫酸鹽、連多硫酸鹽和偏重亞硫酸鹽中的每ー種物質可以単獨作為添加劑使用，也可由硫代硫酸鹽、連多硫酸鹽和偏重亞硫酸鹽中的任意2種或2種以上物質按照任意比例混合而成。所述的添加劑的鹽為相應的鈉鹽、鉀鹽、錳鹽、銨鹽，實際生產中依據易獲得性以及各種鹽成本選取適用的鹽類，不同鹽類在電解錳生產中的使用效果沒有明顯差別。應用本發明的添加剤，直接可以在現有的用SeO2作為添加劑的電解生產設備上應用，使用本發明的生產エ藝條件為合格液要求錳含量為30-35g/L、硫酸銨含量在100-120g/L、pH控制在6. 5-6. 8。電解槽內要求錳含量為14_18g/L、硫酸銨含量在100-120g/L、pH控制在7. 4-8. O。槽溫控制在42-48°C ;電解周期為24小時。本發明的添加劑不含ニ氧化硒，無毒、對環境無汙染，操作方便安全，環保性好，而且電流效率與使用SeO2比較相近或略高(該添加劑電流效率> 70%, SeO2電流效率68 70%, SO2電流效率55 60% )，同時改善產品質量，比SeO2以及SO2作為添加劑的操作條件更為簡単。本添加劑用於電解也能夠減少表面錳結的生成，提高產品外觀質量。
具體實施例方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例進ー步闡述本發明的內容，但本發明內容不僅僅局限於實施例。實施例一取硫代硫酸鹽作為添加劑,該添加劑在電解液中用量為80mg/L。無硒電解金屬錳高效生產的添加劑直接可以在現有的用SeO2作為添加劑的電解生產設備上應用，使用本發明的生產エ藝條件為合格液要求錳含量為30-35g/L、硫酸銨含量在100-120g/L、pH值控制在6. 5-6. 8。電解槽內要求錳含量為14_18g/L、硫酸銨含量在100-120g/L、pH值控制在7. 4-8. O。槽溫控制在42-48°C ；電解周期為24小時。在年產5000噸的電解錳廠進行生產試驗。使用Se02、SO2與本發明的提供的添加劑及エ藝情況對比，見表ー表一
權利要求
1.ー種無硒電解金屬猛高效生產添加劑，其特徵在於它是由硫代硫酸鹽(MxS2O3, X =1,2)、連多硫酸鹽(M2Sn06, X = 1,2, η = 2-7)和偏重亞硫酸鹽(MxS2O5, x = 1,2)中的ー種或者它們的組合組成，其在電解液中的用量為40-200mg/L。
2.根據權利要求I所述的無硒電解金屬錳高效生產添加剤，其特徵在於連多硫酸鹽(M2Sn06，X = 1，2，η = 2-7)是指連ニ硫酸鹽(MxS2O6X = 1,2)、連三硫酸鹽(MxS3O6, χ = 1，2)、連四硫酸鹽(MxS4O6, χ = 1,2)、連五硫酸鹽(MxS5O6, χ = 1,2)、連六硫酸鹽(MxS6O6, χ =1-2)和連七硫酸鹽(MxS7O6, χ = 1,2) ο
3.根據權利要求I或2所述的無硒電解金屬錳高效生產添加剤，其特徵在於硫代硫酸鹽、連多硫酸鹽和偏重亞硫酸鹽為相應的鈉鹽、鉀鹽、錳鹽、銨鹽。
4.根據權利要求I所述的無硒電解金屬錳高效生產添加剤，其特徵在於對於2種及2種以上上述物質組成的添加剤，其中各種組分是按任意比例混合。
全文摘要
本發明涉及一種無硒電解金屬錳高效生產添加劑。其特徵在於它是硫代硫酸鹽(MxS2O3，x＝1，2)、連多硫酸鹽(MxSnO6，x＝1，2，n＝2-7)和偏重亞硫酸鹽(MxS2O5，x＝1，2)中的一種或它們的組合組成，該添加劑不含二氧化硒，可以替代現有的二氧化硒用於電解錳生產，使用該添加劑可以提高電解效率，同時該添加劑環保、對環境無汙染。
文檔編號C25C1/10GK102703926SQ20121016899
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月19日 優先權日2012年5月19日
發明者劉偉, 劉建本, 吳顯明, 陳上, 麻明友 申請人:湘西自治州礦產與新材料技術創新服務中心