专利名称：管道化加压制备锰酸钾的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于化工湿法制备锰酸钾的方法与装置，更具体地说，涉及一种用 管道化加压制备锰酸钾的生产方法及装置。
背景技术：
高锰酸钾是一种强氧化剂，锰酸钾是生产高锰酸钾的中间原料。高锰酸钾 是无机盐工业中一个比较重要的锰盐产品。现有技术中，国内多采用平炉焙烧 法，即固相氧化法；国外比较先进的技术是用液相氧化制取锰酸钾。液相氧化 法与固相氧化法相比，生产工艺有了重大突破，生产周期大大縮短，二氧化锰 转化率提高，物耗和能耗有所降低，工人劳动强度和操作环境得到改善，但仍 存在设备适应难度大、对锰矿粉质量要求严、热损失大、生产周期长、污染得 不到有效控制等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产成本较低、环境污染小、操作较为简单、生 产连续化、热利用率高的管道化加压制备锰酸钾的方法及其管道加压反应装置。 实现本发明的步骤是
(1) 将氢氧化钾与水配制成质量浓度为50%的碱溶液，并按质量份锰氢 氧化钾=1: 9 13加入锰粉配制成料浆；
(2) 反应料浆通过泵送到加压管道反应器中，同时通入工业纯氧气在加压 管道中进行三相氧化反应，控制管道温度190°C 260°C，压力0.4 0.8MPa;
(3) 控制料浆在管道内的停留时间2 3小时，反应结束后的料浆经冷却 析晶后分离得到产品锰酸钾晶体和母液，母液返回用于配制料浆。
所述的加压管道反应器为连续加压三相氧化反应器。管道反应器的材质为 普通锰钢，管道长度L按如下公式计算，
L=4Qt/7nid2 Q为料浆流量，单位m3/^ t为料浆在管道内的停留时间，单位h;d为管道内径，单位m;
i!为料浆在管道内的充填率， 一般取0.7 1.0。
所述的三相氧化反应即固态二氧化锰与液态氢氧化钾溶液和氧气的反应，
化学反应式为2MnO，+4KOH+0,加温加压2K,Mn(X+2H，0 。
管道加热采用传统的熔盐加热将粉状的熔盐放入熔盐炉及熔盐池，采用
电加热给熔盐炉及熔盐池提供热能加热融化，加热到熔盐的粘度可以用熔盐泵 打循环，使其在熔融流动状态下循环使用。泵送到管道加压反应器中使用。
本发明的有益效果为通过将氢氧化钾溶液与锰粉、氧气经管道高温加压 连续三相氧化反应和冷却析晶，即可获得锰酸钾产品。本方法工艺简单，环境 污染小，锰酸钾转化率高，热效率高。因三相氧化反应在加压管道反应器中进 行，料浆浓度较稀，通入的氧气浓度高，反应温度高，强化了反应条件，反应 时间縮短，Mn02转化效率高，得到的料浆流动性能好。
图l为本发明的示意图。
具体实施例方式
实施例l:将氢氧化钾与水配制成质量浓度为50%的碱溶液，并按质量份锰 氢氧化钾=1: 13向碱溶液中加入锰粉配制成料浆；
将料浆泵送到加压管道反应器中，让料浆沿管道流经反应器，同时通入工 业纯氧气进行连续氧化反应，控制料浆在管道内的停留时间2h,管道温度190°C， 压力0.6Mpa;
反应结束后的料浆经冷却后、在析晶槽分离得到锰酸钾晶体和母液，母液 返回用于配制料浆。
实施例2:将氢氧化钾与水配制成质量浓度为50%的碱溶液，并按质量份锰 氢氧化钾=1: 9向碱溶液中加入锰粉配制成料浆；
将料浆泵送到加压管道反应器中，让料浆沿管道流经反应器，同时通入工
业纯氧气进行连续氧化反应，控制料浆在管道内的停留时间2h,管道温度22(TC， 压力0.8Mpa;
反应结束后的料浆经冷却后、在析晶槽分离得到锰酸钾晶体和母液，母液 返回用于配制料浆。
实施例3:将氢氧化钾与水配制成质量浓度为50%的碱溶液，并按质量份锰: 氢氧化钾=1: 10向碱溶液中加入锰粉配制成料浆；
将料浆泵送到加压管道反应器中，让料浆沿管道流经反应器，同时通入工 业纯氧气进行连续氧化反应，控制料浆在管道内的停留时间3h,管道温度240°C，
压力0.4Mpa;
反应结束后的料浆经冷却后、在析晶槽分离得到锰酸钾晶体和母液，母液 返回用于配制料浆。
实施例4:将氢氧化钾与水配制成质量浓度为50%的碱溶液，并按质量份锰 氢氧化钾=1: 11向碱溶液中加入锰粉配制成料浆；
将料浆泵送到加压管道反应器中，让料浆沿管道流经反应器，同时通入工 业纯氧气进行连续氧化反应，控制料浆在管道内的停留时间3h,管道温度260°C， 压力0.8Mpa;
反应结束后的料浆经冷却后、在析晶槽分离得到锰酸钾晶体和母液，母液 返回用于配制料浆。
实施例5:将氢氧化钾与水配制成质量浓度为50%的碱溶液，并按质量份锰 氢氧化钾=1: 12向碱溶液中加入锰粉配制成料桨；
将料浆泵送到加压管道反应器中，让料浆沿管道流经反应器，同时通入工
业纯氧气进行连续氧化反应，控制料浆在管道内的停留时间2h,管道温度250°C， 压力0.6Mpa;
反应结束后的料浆经冷却后、在析晶槽分离得到锰酸钾晶体和母液，母液 返回用于配制料浆。
实施例6:将氢氧化钾与水配制成质量浓度为50%的碱溶液，并按质量份锰: 氢氧化钾=1: 13向碱溶液中加入锰粉配制成料浆；
将料浆泵送到加压管道反应器中，让料浆沿管道流经反应器，同时通入工
业纯氧气进行连续氧化反应，控制料浆在管道内的停留时间2h，管道温度190°C， 压力0.8Mpa;
反应结束后的料浆经冷却后、在析晶槽分离得到锰酸钾晶体和母液，母液 返回用于配制料浆。
权利要求
1、一种管道化加压制备锰酸钾的生产方法，其步骤是(1)将氢氧化钾与水配制成质量浓度为50％的碱溶液，并按质量份锰∶氢氧化钾＝1∶9～13加入锰粉配制成料浆；(2)料浆通过泵送到加压管道反应器中，同时通入工业纯氧气在加压管道反应器中进行三相氧化反应，控制管道温度190℃～260℃，压力0.4～0.8MPa；(3)控制料浆在管道内的停留时间2～3小时，反应结束后的料浆经冷却析晶后分离得到产品锰酸钾晶体和母液，母液返回用于配制料浆。
2、 根据权利要求1所述的管道化加压制备锰酸钾的方法，其特征是所 述的加压管道反应器为连续加压三相氧化反应器。
全文摘要
一种管道化加压制备锰酸钾的方法及装置，通过将氢氧化钾溶液、锰粉和工业纯氧气经加压管道反应器高温加压连续三相氧化反应和冷却析晶，即可获得锰酸钾产品；本方法工艺简单，环境污染小，锰酸钾转化率高，热效率高，因三相氧化反应在加压管道反应器中进行，料浆浓度较稀，通入的氧气浓度高，反应温度高，强化了反应条件，反应时间缩短，MnO<sub>2</sub>转化效率高，得到的料浆流动性能好。
文档编号C01G45/00GK101337693SQ20081005881
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月13日 优先权日2008年8月13日
发明者彭建蓉, 杨大锦, 王吉坤, 英 董 申请人:云南冶金集团总公司技术中心