一種氧化錳礦石的酚還原浸出方法
2023-08-13 22:20:41 1
專利名稱：一種氧化錳礦石的酚還原浸出方法
技術領域：
本發明涉及一種用酚類化合物作還原劑在酸性介質中浸出氧化錳礦石特別是海洋錳結核中有價金屬的方法。
海洋錳結核是一種非常巨大的前景資源，據估計世界各大洋錳結核資源儲量為5000億噸。海洋錳結核的處理方法大致可為火法冶煉和溼法浸出兩大類。其中溼法浸出主要有酸浸和氨浸兩類方法。錳結核中的錳主要以+4價的高氧化態存在，而鎳、銅、鈷等金屬以類質同象形式存在錳、鐵的氧化礦物中，因此，要有效地回收鎳、銅、鈷、錳等有價金屬，首先須實現高氧化態錳相的分解。由於錳的+4價氧化物(主要為MnO2)與稀酸溶液難於反應，通常需加入還原劑，使+4價Mn轉化為+2價Mn才易於在酸介質中溶解。如美國專利[4872909，1989年]公布了用過氧化氫作還原劑的氧化錳礦石尤其是錳結核的酸浸方法，該方法要求浸出時礦漿溫度最好維持在常溫(25℃左右)，溫度升高，金屬浸出率降低，過氧化氫用量增加(含雜稀溶液中過氧化氫的熱穩定性差)，而該浸出反應又是一個放出大量熱量的反應，足以把礦漿溫度升到45℃，因此浸出過程中需要冷卻礦漿。又如日本公開特許公報[昭56-119743]公開了用二氧化硫氣體還原浸出海洋錳結核的一種方法，該方法由於浸出時要向礦漿中不斷通入二氧化硫氣體，因而反應只能在密閉容器中進行，同時還要使礦漿溫度保持在50-100℃，所以該方法不夠理想。前蘇聯的專利(SU1715873，1993年)公開了一種用天然硫化物富集的中間產品作還原劑的錳結核酸浸方法，該方法需對礦漿加熱(90-100℃)，且浸出時間較長(2小時)。
為了克服現有技術中存在的不足，實現在常溫常壓條件下，在常規的浸出槽中進行浸出，不需對礦漿進行加溫或者冷卻以及浸出速度快的目的，本發明提供一種採用酚類化合物作還原劑在酸性介質中直接浸出氧化錳礦石的方法。
酚類化合物，如本申請人在申請號為94117545.6的「一種氧化錳礦石的酚還原浸出方法」中提出的間苯二酚、鄰苯二酚、鄰苯三酚、間苯三酚及萘二酚等多元酚類化合物，都是較強的有機還原劑，在酸溶液(可以是硫酸、鹽酸、硝酸等的酸溶液)中可以被MnO2氧化，同時將MnO2中的+4價Mn還原成低價錳而使其在酸溶液中溶解，同時錳、鐵氧化物晶格中的Ni，Cu，Co等的高價氧化物也將被還原溶解。經進一步實驗證實酚類化合物中苯酚也具有上述多元酚的性能。
本發明的目的是採用以下技術方案實現的。
一種氧化錳礦石的酚還原浸出方法，包括礦石粉碎、製漿，其特徵在於採用酚類化合物作還原浸出劑，在酸性介質中浸出，工藝條件為氧化錳礦石的粒度＜0.5mm，礦漿液固比3∶1～10∶1，酸用量0.5～1.5g/g氧化錳礦，酚類化合物用量0.1～0.5g/g氧化錳，浸出時間10～30分鐘，攪拌速度為600～1500轉/分鐘。
本發明所述的酚類化合物包括苯酚、間苯二酚、鄰苯三酚、間苯三酚及萘二酚。
採用酚類化合物作還原劑在酸性介質中浸出氧化錳礦石，其中的錳以及海洋錳結核中的銅、鎳、鈷等有價金屬均得到理想的浸出率，浸出率均在90％以上，浸出反應的動力學特性好，浸出速度快，在10～30分鐘即可完成浸出過程，藥耗合理，不需對礦漿加熱，浸出反應放熱使礦漿溫度升高會活化浸出過程，無須冷卻，反應無有害氣體放出，常溫常壓下在常規浸出槽中即可實現浸出過程，設備簡單，因此具有工業應用前景。
下面結合實施例對本發明作進一步的說明。
本發明的實施方法是將粉碎後的最大粒度不超過0.5mm，最好是-0.074mm佔40-90％的氧化錳礦石物料調漿，使料漿的液固比為3∶1-10∶1，在常溫(室溫)，常壓(室內大氣壓)條件下，同時加酸和酚類化合物，酸用量為0.5-1.5g/g氧化錳礦(酸的用量取決於酸的種類和氧化錳礦中有價金屬的品位)，酚類化合物用量為0.1-0.5g/g氧化錳礦，攪拌速度為600-1500轉/分鐘，在常規浸出槽中直接浸出10-30分鐘後，進行液固分離，丟棄浸渣，浸出液送下一步的金屬回收。
實施例1粉碎好的海洋錳結核物料粒度為-0.074mm佔65％，含Mn 10.35％，Cu 0.40％，Ni 0.66％，Co 0.32％。浸出溫度為20℃，壓力為大氣壓。採用鄰苯三酚作還原劑，實驗結果見表1。
實施例2粉碎好的海洋錳結核物料粒度為-0.074mm佔72％，含Mn 14.21％，Cu 0.34％，Ni 0.58％，Co 0.27％。浸出溫度為23℃，壓力為大氣壓。採用間苯二酚作還原劑，實驗結果見表2。
實施例3粉碎好的氧化錳礦物料粒度為-0.074mm佔90％，含Mn 12.62％，浸出溫度20℃，壓力為大氣壓。採用鄰苯二酚作還原劑，實驗結果見表3。
實施例4粉碎好的海洋錳結核物料粒度為-0.074mm佔72％，含Mn 14.21％，Cu0.34％，Ni 0.58％，Co 0.27％。浸出溫度25℃，壓力為大氣壓。採用苯酚作還劑。實驗結果見表4。
注表中還原劑為鄰苯三酚，用量單位g/g錳結核，酸為硫酸，用量單位g/g錳結核，攪拌速度單位轉/分鐘，浸出時間單位分鐘。表2
注表中還原劑為間苯二酚，用量單位g/g錳結核，酸為硫酸，用量單位g/g錳結核，攪拌速度單位轉/分鐘，浸出時間單位分鐘。
表3
注表中還原劑為鄰苯二酚，用量單位g/g氧化錳礦，酸為硫酸，用量單位g/g氧化錳礦，攪拌速度單位轉/分鐘，浸出時間單位分鐘。
表4
注表中還原劑為苯酚，用量單位g/g錳結核，酸為硫酸，用量單位g/g錳結核，攪拌速度單位轉/分鐘，浸出時間單位分鐘。
權利要求
1.一種氧化錳礦石的酚還原浸出方法，包括礦石粉碎、製漿，其特徵在於採用酚類化合物作還原浸出劑，在酸性介質中浸出，工藝條件為氧化錳礦石的粒度為＜0.5mm，礦漿液固比為3∶1～10∶1，酸用量為0.5～1.5g/g氧化錳礦，酚類化合物用量為0.1～0.5g/g氧化錳礦，浸出時間為10～30分鐘，攪拌速度為600～1500轉/分鐘。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的酚類化合物是苯酚。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的酚類化合物是鄰苯三酚。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的酚類化合物是間苯二酚。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的酚類化合物是鄰苯二酚。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的酸性介質最好是硫酸。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於氧化錳礦石的浸出粒度為-0.074mm佔40-90％。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的氧化錳礦石包括是海洋錳結核。
全文摘要
一種氧化錳礦石的酚還原浸出方法，涉及一種還原浸出提取氧化錳礦石特別是海洋錳結核中有價金屬的方法。其特徵在於採用酚類化合物作還原劑。在常溫常壓下，將氧化錳礦粉碎製漿，加入酸和酚類化合物，在常規浸出槽中直接浸出，固液分離，丟棄浸渣，浸出液送金屬回收。由於用酚還原酸浸氧化錳礦石反應的動力學特性很好，反應速度快，浸出率高，設備簡單，因此是一種有實際應用前景的方法。
文檔編號C22B3/08GK1155586SQ9510674
公開日1997年7月30日 申請日期1995年6月22日 優先權日1994年10月28日
發明者孫傳堯, 張亞輝, 王澱佐, 敖寧 申請人:北京礦冶研究總院