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高锰酸钾的制备工艺
摘要：综述了高锰酸钾的几种工业生产方法，分析了各种制备工艺的流程及优缺点，总结了我国高锰酸钾工业的发展现状。
关键词：高锰酸钾制备工艺发展现状
高锰酸钾，俗称灰锰氧、PP 粉，是一种常见的强氧化剂，常温下为紫黑色片状晶体，见光易分解：
2KMnO4（s） K2MnO4（s）+ MnO2（s）+ O2（g），故需避光存于阴凉处，严禁与易燃物及金属粉末同放。目前，我国拥有世界上最先进的锰酸钾制备工艺技术。主要制备方法有固体焙烧法和液相氧化法，以及自主研发的外循环三相反应器连续制备锰酸钾的新技术。
1 高锰酸钾制备工艺技术
高锰酸钾的制备因氧化工序的工艺技术不同，分为固相焙烧法和液相氧化法以及外循环三相反应器连续法[1]。常见的高锰酸钾的工业生产方法是：以软锰矿（Mn02）与碱（KOH）和氧化剂（O2）为原料，通过氧化反应制得锰酸钾（K2MnO4 ），再经电解（阳极：MnO4-2 - e- = MnO4- ，阴极：2H2O + 2e- = 2OH- + H2 ，总反应：2K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + 2KOH）、结晶、分离、干燥等工序制得高锰酸（KMnO4）。

固相氧化焙烧法是把锰粉（MnO，>65 %）与熔融的氢氧化钾按一定比例混合后铺到氧化平炉上，炉内用煤烧火升温吸收空气中的氧来进行氧化反应。平炉固相焙烧工艺法它的混料和平炉吸氧的主要反应为：2MnO2+6KOH+1/2O2 = 2K3MnO4+3H2O （1）， 2K3MnO4+1/2O2+H2O = 2K2MnO4+2KOH （2）。

固相焙烧法生产KMnO4 简单工艺流程见图1。
图1 固态焙烧法制备KMnO4 工艺流程图[2]
由于工艺本身的限制以及MnO2 粉的活性差，上述两个反应进行得很不完全，致使MnO 转化率低，吸氧约为55 %，温度为250 ℃～300 ℃，反应时间50～60 h，二氧化锰转化率65 %～69 %，1吨产品需100 % MnO t，倍，相当部分MnO，进入渣中[2]。固相氧化法设备工艺复杂，生产投资大以及转化率低，属于传统工艺。

液相氧化法也称三相氧化法（即液-固-气相法的简称）是把锰粉加到液体氢氧化钾中，搅拌均匀后泵人氧化塔，然后压人空气或氧气并用导热油或其他方式来升温进行氧化反应。它改变了固相法的固-固-气反应过程，变为固-液-气反应过程。液相氧化法生产KMnO4 简单工艺流程见图2。
图2 液相氧化法生产高锰酸钾工艺流程图[3]
液相氧化法分为敞开常压式和密闭加压式两种，反应条件为：温度在220 ℃～270 ℃ ，时间3～4 h，二氧化锰转化率 ≥80 %，相对固相法该生产工艺有很多优势，但由于氢氧化钾在高温、高浓度下腐蚀性强，选择设备材料及丁艺参数对生产过程很重要[3]。

外循环三相反应器连续制备高锰酸钾新技术
外循环三相反应器连续