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高锰酸钾生产中，电解单槽产量的高低直接影响高锰酸钾的产量和生产成本。如何提高电解单槽产量，一直以来是生产高锰酸钾的生产者们追求的目标。
一、电解在一步固相法生产高锰酸钾中的作用。
在一步固相法生产高锰酸钾生产中，必须先生产出锰酸钾。生产企业是把锰粉（固）、KOH（固、液体）在平炉上加温与空气中的氧气反应生产锰酸钾的方法制取。
化学反应方程式：2MnO2+4KOH+O2====2K2MnO4+H2O
高锰酸钾生产基本工艺过程：
1.氧化：将锰粉或一次渣装在平炉上，加温配碱后和O2发生反应生成锰酸钾物料；
2.初溶：把锰酸钾物料用洗水冲溶，加温浸出物料中的锰酸钾，料液经水磨粉碎后送到浸出桶保温；
3.压滤：把浸出液经压滤机过滤，压滤液配制后送到电解保温桶进行保温，而滤饼清洗后渣排到废渣场；
4.电解：把保温澄清液装入电解槽进行电解反应得到高锰酸钾粗晶，当电解液达到停槽要求时，停止电解，而后放槽，粗晶经抽干后送至复结晶，电解后液送至蒸发；
5 .复结晶：将电解送来的粗晶进行复溶后放入冷却槽冷却提纯，把冷却槽中冷却过的晶体装入离心机洗晶甩干，然后把甩干的晶体送至烘干机烘干便得高锰酸钾产品，经包装检验入库；
6.蒸发：是把电解后液和苛化水蒸发浓缩进行三钾分离，锰酸钾送至压滤、碳酸钾送至苛化、液碱送至氧化循环使用；
7.苛化：是把蒸发送来的碳酸钾和石灰乳反应生成氢氧化钾，经过滤苛化液送至蒸发浓缩，滤渣洗后排弃。
在整个高锰酸钾生产过程中，氧化、电解、复结晶是三个关键过程。所以，电解在生产中起到了必不可少的重要作用。
二、电解生产原理
当直流电通过电解槽时，电解液中的MnO42-离子在阳极失去一个电子而被氧化成MnO4-离子，H+离子在阴极得到一个电子而被还原成氢气放出.
阳极 MnO42- - e → MnO4-
阴极 2H+ + 2e → H2↑
总反应式为： K2MnO4+2H2O==2KMnO4+2KOH+H2↑
阳极的主要副反应是OH- 氧化产生氧气，在无隔膜电解槽中，阴极副反应是MnO42- 和MnO4- 还原为锰的底价氧化状态。
电解工艺流程：
保温澄清液→电解槽→抽滤槽→高锰酸钾粗晶→复结晶
母液
冷却桶 抽滤槽 母液 蒸发
三、电解单槽产量逐步低的现状
某化工厂是1997年投入生产、年设计产量3000吨的高锰酸钾生产企业，这些年来一直在产品产量和生产成本上狠下功夫，通过多项改造（增加2台平炉、2组电解槽、加大蒸发器容积等）、技术指标的攻关和探索，其产品产量在2011年达到3812吨的历史最好水平，月平均电解单槽产量472.7Kg/（槽·日）。但随着设备老化，锰粉质量下降等各种因素，月平均电解单槽产量与设计时的550Kg/（槽·日）相比，已降低近80kg。表一为2009年——2012年年平均单槽产量统计表。从表一可以看出电解单槽产量在逐年降低。为提高产品生存能力，降低生产成本，提高单槽产量，已成不得不面对的问题了。
表一
四、单槽产量低的原因
1、极板老化。生产近15年的极板已老化，阳极板镀层已脱落，阴极杆上的绝缘帽部份脱落，阴极杆和绝缘帽四周被晶体附着，阴、阳极板绝缘不好，有的阳极板已短路出穿成孔，使电流效率降低，电解时间延长，单组电解周期达40小时以上，单槽产量下降。另外“阳包阴”的极板设置使每个槽子挡头的两面阳极未发挥作用，造成电解液死角，使单槽产量下降。
2、电解粗晶高锰酸钾含量下降。由于原料质量下降，氧化工序出氧化率低，导致入槽液相同浓度中溶液锰酸钾含量下降，杂质增加，至电解高锰酸钾粗晶含量降低。表二为为2009年——2012年年平均电解高锰酸钾粗晶含量统计表。
表二
3、放热槽。电解周期达30小时以上，对生产造成严重阻碍，为满足生产需要，终点一到就放槽，因终点液温55℃左右，液中大量高锰酸钾未结晶出来，就被电解后液带走，造成单槽产量低。
4、电解终点控制过高。电解终点K2MnO4含量控制过高，达到25g/l。工艺要求电解终点K2MnO4含量控制在18—20g/l。由于电解周期过长，为不影响生产，人为提高终点，缩短电解周期，单槽产量降低。
5、装槽时液面（K2MnO4含量）不均匀。装槽时同一组槽槽与槽之间液面（K2MnO4含量）不均匀，至电解过程中液少（K2MnO4含量低）的槽子先到终点，液多（K2MnO4含量高）的槽子后到终点，而终点取样取的是综合样，对电解单槽产量会有一定影响。
6、槽面管理不到位。电解中后期阴阳极板上附有大量晶体，使电解电阻增大；放槽后槽子阴阳极板清洗不干净，特别是阴极杆上附有大量晶体，影响了电流效率，电解周期延长。
五、提高电解单槽产量的措施
1、清洗极板及日常槽面管理
⑴ 每年停产检修期间，把阳极板提出来酸洗，阴极杆上附着的晶体用铲刀清理干净，绝缘帽脱落部份进行更换。铜排与极板连接改用在极板上先焊接一小块铜片，铜片再与铜牌焊接，这种连接方式使极板与铜牌连为一体，提高了电流效率。另外，在每个槽两边各加一块阴极板，形成“阴包阳”使槽子两头的液充分电解，提高单槽产量。
⑵ 日常极板的清理。每组槽放完液后，认真清洗阴、阳极表面到无晶体附着，认真检查阴阳极板有无碰触，保证电解电流效率。
⑶、日常槽面管理。电解过程中应经常巡视，发现问题及时处理；电解到中后期，可见极板上有明显晶体附着，此时用专用工具轻敲极板，大量附着的晶体脱落。
2、定期更换阳极。阳极板因是镀镍的铁板，使用一定时间后镀层脱落严重，影响电解效果，如能定期（5年）更换，对提高电解单槽产量可起到关键作用。
3、把好入槽液质量关，确保电解粗晶高锰酸钾含量。
⑴、适当提高初溶液锰酸钾的含量，合理搭配新、旧料和锰酸钾晶体滤液，保证入槽液锰酸钾在125-135之间，碳酸钾含量≤80g/l，高锰酸钾含量<40g/l。
⑵、入槽液不夹带锰粉。保温澄清2-4小时，使锰粉固体沉底并排放。
⑶、入槽液温控制在65-75℃之间，过高电解液蒸发量大，过低电解离子运动慢，锰酸钾易结晶。
4、放冷槽。7#、8#组电解槽的增加，有效缓解了电解工序的生产压力。电解周期短（22-27小时），为放冷槽创造了条件。停槽时液温在55℃左右，停槽后液温慢慢下降，液中的高锰酸钾随温度的降低而结晶出来，使单槽产量增加。
5、合理控制电解终点。电解终点由原来的锰酸钾25g/l降至20-18g/l，使单槽产量提高，终点锰酸钾含量过低，电解反应进行缓慢且部份高锰酸钾又逆向生成锰酸钾。
6、装槽时加强责任心，保持一组槽槽与槽之间液面均匀。采用几桶液同时混装，解决一组槽槽与槽之间K2MnO4含量均匀。
7、电解槽铜排进行改造。把原来双层铜排中8×100的一层拆去，保留12×100的一层，解决了铜排发热的问题。
结束语：通过以上措施的实施，电解单槽产量可有所提高，但设备老化、资源贫化已是必须面对的现实，只有在今后的工作中加强工艺控制和精心操作，合理控制各工艺指标上狠下功夫，才能保证我们想实现的低耗高产。
参考文献：
《化工一厂电解岗位作业指导书》，《高锰酸钾生产基础知识》《高锰酸钾生产工艺规程》。
一、电解在一步固相法生产高锰酸钾中的作用。
在一步固相法生产高锰酸钾生产中，必须先生产出锰酸钾。生产企业是把锰粉（固）、KOH（固、液体）在平炉上加温与空气中的氧气反应生产锰酸钾的方法制取。
化学反应方程式：2MnO2+4KOH+O2====2K2MnO4+H2O
高锰酸钾生产基本工艺过程：
1.氧化：将锰粉或一次渣装在平炉上，加温配碱后和O2发生反应生成锰酸钾物料；
2.初溶：把锰酸钾物料用洗水冲溶，加温浸出物料中的锰酸钾，料液经水磨粉碎后送到浸出桶保温；
3.压滤：把浸出液经压滤机过滤，压滤液配制后送到电解保温桶进行保温，而滤饼清洗后渣排到废渣场；
4.电解：把保温澄清液装入电解槽进行电解反应得到高锰酸钾粗晶，当电解液达到停槽要求时，停止电解，而后放槽，粗晶经抽干后送至复结晶，电解后液送至蒸发；
5 .复结晶：将电解送来的粗晶进行复溶后放入冷却槽冷却提纯，把冷却槽中冷却过的晶体装入离心机洗晶甩干，然后把甩干的晶体送至烘干机烘干便得高锰酸钾产品，经包装检验入库；
6.蒸发：是把电解后液和苛化水蒸发浓缩进行三钾分离，锰酸钾送至压滤、碳酸钾送至苛化、液碱送至氧化循环使用；
7.苛化：是把蒸发送来的碳酸钾和石灰乳反应生成氢氧化钾，经过滤苛化液送至蒸发浓缩，滤渣洗后排弃。
在整个高锰酸钾生产过程中，氧化、电解、复结晶是三个关键过程。所以，电解在生产中起到了必不可少的重要作用。
二、电解生产原理
当直流电通过电解槽时，电解液中的MnO42-离子在阳极失去一个电子而被氧化成MnO4-离子，H+离子在阴极得到一个电子而被还原成氢气放出.
阳极 MnO42- - e → MnO4-
阴极 2H+ + 2e → H2↑
总反应式为： K2MnO4+2H2O==2KMnO4+2KOH+H2↑
阳极的主要副反应是OH- 氧化产生氧气，在无隔膜电解槽中，阴极副反应是MnO42- 和MnO4- 还原为锰的底价氧化状态。
电解工艺流程：
保温澄清液→电解槽→抽滤槽→高锰酸钾粗晶→复结晶
母液
冷却桶 抽滤槽 母液 蒸发
三、电解单槽产量逐步低的现状
某化工厂是1997年投入生产、年设计产量3000吨的高锰酸钾生产企业，这些年来一直在产品产量和生产成本上狠下功夫，通过多项改造（增加2台平炉、2组电解槽、加大蒸发器容积等）、技术指标的攻关和探索，其产品产量在2011年达到3812吨的历史最好水平，月平均电解单槽产量472.7Kg/（槽·日）。但随着设备老化，锰粉质量下降等各种因素，月平均电解单槽产量与设计时的550Kg/（槽·日）相比，已降低近80kg。表一为2009年——2012年年平均单槽产量统计表。从表一可以看出电解单槽产量在逐年降低。为提高产品生存能力，降低生产成本，提高单槽产量，已成不得不面对的问题了。
表一
四、单槽产量低的原因
1、极板老化。生产近15年的极板已老化，阳极板镀层已脱落，阴极杆上的绝缘帽部份脱落，阴极杆和绝缘帽四周被晶体附着，阴、阳极板绝缘不好，有的阳极板已短路出穿成孔，使电流效率降低，电解时间延长，单组电解周期达40小时以上，单槽产量下降。另外“阳包阴”的极板设置使每个槽子挡头的两面阳极未发挥作用，造成电解液死角，使单槽产量下降。
2、电解粗晶高锰酸钾含量下降。由于原料质量下降，氧化工序出氧化率低，导致入槽液相同浓度中溶液锰酸钾含量下降，杂质增加，至电解高锰酸钾粗晶含量降低。表二为为2009年——2012年年平均电解高锰酸钾粗晶含量统计表。
表二
3、放热槽。电解周期达30小时以上，对生产造成严重阻碍，为满足生产需要，终点一到就放槽，因终点液温55℃左右，液中大量高锰酸钾未结晶出来，就被电解后液带走，造成单槽产量低。
4、电解终点控制过高。电解终点K2MnO4含量控制过高，达到25g/l。工艺要求电解终点K2MnO4含量控制在18—20g/l。由于电解周期过长，为不影响生产，人为提高终点，缩短电解周期，单槽产量降低。
5、装槽时液面（K2MnO4含量）不均匀。装槽时同一组槽槽与槽之间液面（K2MnO4含量）不均匀，至电解过程中液少（K2MnO4含量低）的槽子先到终点，液多（K2MnO4含量高）的槽子后到终点，而终点取样取的是综合样，对电解单槽产量会有一定影响。
6、槽面管理不到位。电解中后期阴阳极板上附有大量晶体，使电解电阻增大；放槽后槽子阴阳极板清洗不干净，特别是阴极杆上附有大量晶体，影响了电流效率，电解周期延长。
五、提高电解单槽产量的措施
1、清洗极板及日常槽面管理
⑴ 每年停产检修期间，把阳极板提出来酸洗，阴极杆上附着的晶体用铲刀清理干净，绝缘帽脱落部份进行更换。铜排与极板连接改用在极板上先焊接一小块铜片，铜片再与铜牌焊接，这种连接方式使极板与铜牌连为一体，提高了电流效率。另外，在每个槽两边各加一块阴极板，形成“阴包阳”使槽子两头的液充分电解，提高单槽产量。
⑵ 日常极板的清理。每组槽放完液后，认真清洗阴、阳极表面到无晶体附着，认真检查阴阳极板有无碰触，保证电解电流效率。
⑶、日常槽面管理。电解过程中应经常巡视，发现问题及时处理；电解到中后期，可见极板上有明显晶体附着，此时用专用工具轻敲极板，大量附着的晶体脱落。
2、定期更换阳极。阳极板因是镀镍的铁板，使用一定时间后镀层脱落严重，影响电解效果，如能定期（5年）更换，对提高电解单槽产量可起到关键作用。
3、把好入槽液质量关，确保电解粗晶高锰酸钾含量。
⑴、适当提高初溶液锰酸钾的含量，合理搭配新、旧料和锰酸钾晶体滤液，保证入槽液锰酸钾在125-135之间，碳酸钾含量≤80g/l，高锰酸钾含量<40g/l。
⑵、入槽液不夹带锰粉。保温澄清2-4小时，使锰粉固体沉底并排放。
⑶、入槽液温控制在65-75℃之间，过高电解液蒸发量大，过低电解离子运动慢，锰酸钾易结晶。
4、放冷槽。7#、8#组电解槽的增加，有效缓解了电解工序的生产压力。电解周期短（22-27小时），为放冷槽创造了条件。停槽时液温在55℃左右，停槽后液温慢慢下降，液中的高锰酸钾随温度的降低而结晶出来，使单槽产量增加。
5、合理控制电解终点。电解终点由原来的锰酸钾25g/l降至20-18g/l，使单槽产量提高，终点锰酸钾含量过低，电解反应进行缓慢且部份高锰酸钾又逆向生成锰酸钾。
6、装槽时加强责任心，保持一组槽槽与槽之间液面均匀。采用几桶液同时混装，解决一组槽槽与槽之间K2MnO4含量均匀。
7、电解槽铜排进行改造。把原来双层铜排中8×100的一层拆去，保留12×100的一层，解决了铜排发热的问题。
结束语：通过以上措施的实施，电解单槽产量可有所提高，但设备老化、资源贫化已是必须面对的现实，只有在今后的工作中加强工艺控制和精心操作，合理控制各工艺指标上狠下功夫，才能保证我们想实现的低耗高产。
参考文献：
《化工一厂电解岗位作业指导书》，《高锰酸钾生产基础知识》《高锰酸钾生产工艺规程》。