Спосіб одержання вуглекислого марганцю з стічних вод виробництва гідрохінону

Изобретение относится к способам получения марганца углекислого, используемого для производства высококачественных марганец-цинковых ферритов. Известен ряд способов переработки марганецсодержащих стоков, получаемых в результате окисления анилина в производстве гидрохинона. Способ получения марганца углекислого из сточных вод производства гидрохинона заключается а очистке раствора марганца сернокислого от железа, тяжелых металлов, органических примесей с последующей обработкой раствора пастой фторида бария для очистки от кальция и осаждением карбоната марганца углекислым аммонием [1]. Недостаток способа - повышенное содержание примеси кальция и магния в конечном продукте. Наиболее близким к заявленному те хническому решению является способ получения марганца углекислого из продуктов окисления анилина при производстве гидрохинона [2]. Сущность способа состоит в том, что раствор марганца сернокислотного, являющийся отходами производства, предварительно очищают от железа окислением Fe+2 в Fe+2 с помощью Н2О2, от тяжелых металлов раствором сульфида аммония, от органических примесей обработкой активированным углем. Очистку от щелочных и щелочноземельных металлов осуществляют п утем обработки водным раствором аммиака до рН 8,6-9,0 при 50-70°С в присутствии гидроксиламина сернокислого, выдержки суспензии, отделения загрязненного маточного раствора от марганецсодержащего осадка, его последующей репульпации серной кислотой до рН 6,06,5, выдержки суспензии, обработки суспензии водным раствором аммиака до рН 8,6-9,0 с последующим отделением осадка и растворением его в серной кислоте и обработкой полученного раствора углеаммонийной солью с дальнейшей промывкой и сушкой осадка. Недостатком способа является относительно невысокий выход целевого продукта (80%), связанный с потерями марганца при очистке. Задачей настоящего изобретения является создание такого способа получения углекислого марганца из сточных вод производства гидрохинона, при реализации которого, посредством сочетания определенных операций и режимов, достигается увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Поставленная задача достигается тем, что в способе получения углекислого марганца из сточных вод производства гидрохинона, включающем очистку сточных вод от легкогидролизующихся и тяжелых металлов, фильтрацию полученной смеси с последующим отделением раствора и обработкой его водным раствором аммиака в присутствии гидроксиламина сернокислого, выдержку полученной суспензии, отделение маточного раствора от марганецсодержащего осадка, репульпацию осадка серной кислотой до рН 6,0-6,5, выдержку образующейся суспензии, обработку ее водным раствором аммиака до рН 8,6-9,0 с отделением марганецсодержащего осадка, растворение осадка в серной кислоте, обработку полученного раствора карбонатом аммония с дальнейшим выделением, промывкой и сушкой целевого продукта, согласно изобретению, очистку сточных вод от легкогидролизующи хся и тяжелых металлов осуществляют в присутствии персульфата аммония в количестве 2,0-3,0 мас.% от массы марганца, содержащегося в растворе, и рН 6,5-7,0. Пример. Стакан с мешалкой помещают в термостат, заливают 1 л сточных вод, содержащих марганец сернокислый. Концентрацию раствора доводят дистиллированной водой до 230 г/дм 3. В раствор загружают 15 г активированного угля. Подачей водного раствора аммиака доводят рН 6,5. Нагревают раствор до температуры 70°С, прибавляют 1,7 г персульфата аммония, что соответствует 2 мас.% по отношению к марганцу в растворе, при этом суспензия принимает кислую реакцию (рН 3). Поднимают значение величины рН до 6,5-7,0 добавлением водного раствора аммиака, выдерживают содержимое стакана в течение 1 часа при температуре 60-80°С и фильтруют. Для предотвращения окисления Мn+2 до Мn+3 и Мn+4 перед осаждением аммиака добавляют 2,0-2,5 г идроксиламина сернокислого, Подачей аммиака рН доводят до 8,6-9,0, нагревают до 60°С, выдерживают 1 час для образования основных солей марганца. Осадок отжимают, переносят в стакан с мешалкой, добавляют 1-1,5 г гидроксиламина сернокислого, заливают дистиллированной водой (Т:Ж=1:1) и перемешивают 10 мин. В суспензию дозируют серную кислоту до рН 6,0-6,5, ьыдерживают 0,5 часа, затем рН аммиаком доводят до 8,6-9,0 и выдерживают 1 час, после чего осадок отжимают и подвергают двум промывкам. Отмытый и отжатый осадок размешивают с водой (0,7-0,75) дм 3 и растворяют в серной кислоте. По достижении рН раствора 3,0-4,0 подачу кислоты прекращают, раствор охлаждают до 25 ± 5°С и выделяют из него марганец углекислый раствором карбоната аммония (340 ± 40) г/дм 3. Осадок отжимают и промывают дистиллированной водой до отсутствия сульфатов в промывных водах и сушат в сушильном шкафу при температуре (70-90)°С до содержания массовой доли марганца 43-45%. Выход готового продукта составляет 90%. Влияние количества введенного персульфата аммония на чистоту марганца углекислого и потери марганца приведены в табл. По описанию примера выполнен синтез марганца углекислого из сточных вод производства гидрохинона с разным количеством добавки персульфата аммония. Полученные данные также приведены в табл. Как видно из табл. по прототипу (пример 1) получены образцы соответствующие требованиям ТУ, а потери марганца а шлам на стадии очистки от тяжелых и легкогидролизуемых материалов составили 10-13 мас. дол. %. Общие потери выше за счет потерь на стадии очистки от щелочных и щелочноземельных элементов. В примере 2 добавка 1% персульфата аммония оказалась недостаточной для полной очистки от тяжелых металлов. Примеры 3-4 свидетельствуют о достаточном количестве персульфата аммония для очистки раствора марганца по требованиям ТУ целевого продукта и существенном уменьшении перехода марганца в шлам. Дальнейшее увеличение количества персульфата аммония (примеры 5-5) приводит к росту потерь марганца и расходу персульфа та аммония без существенного улучшения качества целевого продукта. При рН осаждении примесей за пределами оптимальных (примеры 7-8) наблюдается либо недостаточная очистка от никеля, меди, цинка и свинца (пример 7) или увеличиваются потери марганца за счет образования его гидроксидов (пример 8). Таким образом, применение заявляемого способа позволит по сравнению с прототипом увеличить выход целевого продукта и получить высококачественные марганец-цинковые ферриты, используемые в электронной технике, а также упростить процесс за счет уменьшения количества стадий фильтрации и совмещения процессов очистки от легкогидролизующихся, тяжелых металлов и органических примесей в один процесс. Заявляемый способ исключает применение токсичного (NH4)2S и взрывоопасной Н2О2.