一種含硫廢渣製備硫酸錳的方法
2023-08-09 18:23:51 1
專利名稱：一種含硫廢渣製備硫酸錳的方法
技術領域：
本發明涉及一種含硫廢渣製備硫酸錳的方法。
背景技術：
酸浸電解錳渣是用硫酸浸取菱錳礦後剩下的礦渣，其中硫酸根含量在20%以上， 生產1噸電解錳產生的酸浸電解錳渣約9噸。石煤提釩酸浸渣是用硫酸浸取石煤後剩下的 礦渣，其中也含有大量硫酸根，生產1噸V2O5產生的礦渣約150噸。鉛鋅尾礦是鉛鋅礦廠採 用浮選法選礦後排出的粉狀或細沙狀廢渣，生產1噸鉛鋅精礦產生的鉛鋅尾礦渣約60噸。 這三種礦渣的排放量很大，造成了嚴重的環境汙染和安全隱患。由於酸浸電解錳渣和石煤提釩酸浸渣中硫酸根含量較高，在通常情況下進行綜合 利用較為困難，利用成本高。這兩種礦渣經高溫煅燒後可得到水泥熟料混合材或水泥熟料， 但煅燒產生的二氧化硫與三氧化硫混合氣體環境汙染大，將其轉化為硫酸的成本高。
發明內容
本法明的目的是提供一種成本低、綜合利用效果好的含硫廢渣製備硫酸錳的方法。本發明的方法是將酸浸電解錳渣、石煤提釩酸浸渣單獨加熱或與鉛鋅尾礦、石灰 石等混合高溫加熱，在得到水泥熟料混合材或水泥熟料的同時，將以上兩種煅燒方式產生 的二氧化硫與三氧化硫混合氣體用軟錳礦與菱錳礦的混合漿液吸收，再經除雜等步驟得到 硫酸錳。含硫廢渣按以下兩種方式進行煅燒1、將酸浸電解錳渣或石煤提釩酸浸渣研磨至120目後，在1150°C -130(TC煅燒得 到水泥熟料混合材；2、將酸浸電解錳渣或石煤提釩酸浸渣與鉛鋅尾渣或石灰石按3. 5-4. 5 1的比 例混合，配以少量的水鋁石或鋁礬土和鐵粉，使混合物中除硫外的各種氧化物質量百分比 為=CaO 64-67%, SiO2 20-21%, Al2O3 4. 5-6%, Fe2O3 2_3%，混合物研磨至 120 目後，在 13200C _1450°C煅燒得到水泥熟料；將以上兩種煅燒方式產生的二氧化硫與三氧化硫混合氣體通入軟錳礦、菱錳礦與 水組成的混合漿液，再經除雜、濃縮、結晶等步驟得到硫酸錳。軟錳礦、菱錳礦與水組成的混 合漿液的固液比為3 1-8 1，其中混合漿液中軟錳礦的質量為其與混合氣體中二氧化 硫理論反應量的92%，混合漿液中菱錳礦的質量為其與混合氣體中三氧化硫理論反應量的 95%。採用本發明的方法製備硫酸錳，實現了酸浸電解錳渣、石煤提釩酸浸渣中硫酸根 的循環利用，降低了酸浸法製備硫酸錳和酸浸提釩的生產成本，且由於是微酸性條件浸出， 鈣鎂矽鋁鐵等雜質均不參加反應，浸出液雜質相對較少，得到的硫酸錳純度高，經濟效益顯 著。而且本發明大量消耗廢渣，解決了石煤提釩酸浸渣、酸浸電解錳渣和鉛鋅尾礦大量堆放造成的環境汙染和安全隱患，環境效益突出。
具體實施例方式實施例1將酸浸電解錳渣與鉛鋅尾渣按3. 5 1的比例混合，配以少量的水鋁石和鐵粉， 使混合物中除硫外的各種氧化物的質量百分比為Ca065%，SiO2 20%, Al2O3 5%, Fe2O3 2. 5%，將混合物研磨至120目後，在1320°C _1440°C煅燒得到水泥熟料。將產生的二氧化硫 與三氧化硫混合氣體經濃硫酸乾燥並與空氣混合壓縮後通入軟錳礦與菱錳礦組成的混合 漿液。軟錳礦與菱錳礦混合漿液按如下方式配製將軟錳礦與菱錳礦混合原料研磨至100 目，然後加水攪拌成固液比為4 1的礦漿，混合漿液中軟錳礦的質量為其與混合氣體中二 氧化硫理論反應量的92%，菱錳礦的質量為其與混合氣體中三氧化硫理論反應量的95%。 二氧化硫與三氧化硫混合氣體從攪拌桶底部壓入，並經不鏽鋼篩板彌撒成均勻小氣泡進入 礦漿，礦漿從塔頂噴下，整個過程不斷攪拌，浸出時間為8小時，浸出溫度為80°C。浸取液從 吸收塔流出後依次加入石灰乳、福美鈉、硫化銨除雜，過濾後得到硫酸錳溶液供電解使用。實施例2將石煤提釩酸浸渣與鉛鋅尾渣按4 1的比例混合，配以少量的鋁礬土和鐵粉，使 混合物中除硫外的各種氧化物質量百分比為:Ca064. 5%, SiO2 20. 5%, Al2O3 4. 5%, Fe2O3 2%，將混合物研磨至120目後，在1330°C -1450°C煅燒得到水泥熟料。將煅燒產生的二氧化 硫與三氧化硫混合氣體經濃硫酸乾燥並與空氣混合壓縮後通入軟錳礦與菱錳礦的混合漿 液。軟錳礦與菱錳礦的混合漿液按如下方式配製將軟錳礦與菱錳礦混合原料研磨至100 目，加水攪拌成固液比為5 1的礦漿，混合漿液中軟錳礦的質量為其與混合氣體中二氧化 硫理論反應量的92%，菱錳礦的質量為其與混合氣體中三氧化硫理論反應量的95%。二氧 化硫與三氧化硫的混合氣體從攪拌桶底部壓入，並經過不鏽鋼篩板彌撒成均勻小氣泡進入 礦漿，礦漿從塔頂噴下，整個過程不斷攪拌，浸出時間為7小時，浸出溫度為70°C。浸取液從 吸收塔流出後依次加入石灰乳、福美鈉、硫化銨除雜，經過濾後得到硫酸錳溶液，蒸發濃縮 硫酸錳溶液，在80-100°C下結晶、乾燥得到產品硫酸錳。實施例3將酸浸電解錳渣與石灰石按4. 5 1的比例混合，配以少量的水鋁石和鐵粉，使混合物中的除硫外的各種氧化物質量百分比為:Ca065%,Si02 20%, Al2O3 5%, Fe2O3 2.5%, 將混合物研磨至120目後，在1360°C -1460°C煅燒得到水泥熟料。將煅燒將產生的二氧化硫 與三氧化硫混合氣體經濃硫酸乾燥並與空氣混合壓縮後通入軟錳礦與菱錳礦的混合漿液。 軟錳礦與菱錳礦混合漿液按如下方式配製將軟錳礦與菱錳礦混合原料研磨至100目，力口 水攪拌成固液比為4 1的礦漿，混合漿液中軟錳礦的質量為其與混合氣體中二氧化硫理 論反應量的92%，菱錳礦的質量為其與混合氣體中三氧化硫理論反應量的95%。二氧化硫 與三氧化硫混合氣體從攪拌桶底部壓入，並經過不鏽鋼篩板彌撒成均勻小氣泡進入礦漿， 礦漿從塔頂噴下，整個過程不斷攪拌，浸出時間為8小時，浸出溫度為80°C。浸取液從吸收 塔流出後依次加入石灰乳、福美鈉、硫化銨除雜，經過濾後得到硫酸錳溶液，對硫酸錳溶液 蒸發濃縮，在80-100°C的溫度下結晶、乾燥得到產品硫酸錳。實施例4
將石煤提釩酸浸渣與石灰石按4. 5 1的比例混合，配以少量的水鋁石和鐵粉，使混合物中的除硫外的各種氧化物質量百分比為Ca064. 5%，SiO2 20.5%, Al2O3 4.5%, Fe2O3 2%，將混合物研磨至120目後，在1360°C-1450°C煅燒得到水泥熟料。將煅燒將產 生的二氧化硫與三氧化硫混合氣體經濃硫酸乾燥並與空氣混合壓縮後通入軟錳礦與菱錳 礦的混合漿液。軟錳礦與菱錳礦混合漿液按如下方式配製將軟錳礦與菱錳礦混合原料研 磨至100目，加水攪拌成固液比為4 1的礦漿，混合漿液中軟錳礦的質量為其與混合氣 體中二氧化硫理論反應量的92%，菱錳礦的質量為其與混合氣體中三氧化硫理論反應量的 95%。二氧化硫與三氧化硫混合氣體從攪拌桶底部壓入，並經過不鏽鋼篩板彌撒成均勻小 氣泡進入礦漿，礦漿從塔頂噴下，整個過程不斷攪拌，浸出時間為8小時，浸出溫度為80°C。 浸取液從吸收塔流出後依次加入石灰乳、福美鈉、硫化銨除雜，經過濾後得到硫酸錳溶液， 對硫酸錳溶液蒸發濃縮，在80-100°C的溫度下結晶、乾燥得到產品硫酸錳。實施例5將石煤提釩酸浸渣、酸浸電解錳渣與鉛鋅尾渣按3. 8 1的比例混合，配以少量的 水鋁石和鐵粉，使混合物中除硫外的各種氧化物質量百分比為CaO 65%, SiO2 20%, Al2O3 5%, Fe2O3 2. 5%，將混合物研磨至120目後，在1340°C -1440°C煅燒得到水泥熟料。將煅 燒將產生的二氧化硫與三氧化硫混合氣體經濃硫酸乾燥並與空氣混合壓縮後通入軟錳礦 與菱錳礦的混合漿液。軟錳礦與菱錳礦混合漿液按如下方式配製將軟錳礦與菱錳礦混合 原料研磨至100目，加水攪拌成固液比為4 1的礦漿，混合漿液中軟錳礦的質量為其與混 合氣體中二氧化硫理論反應量的92%，菱錳礦的質量為其與混合氣體中三氧化硫理論反應 量的95%。二氧化硫與三氧化硫混合氣體從攪拌桶底部壓入，並經過不鏽鋼篩板彌撒成均 勻小氣泡進入礦漿，礦漿從塔頂噴下，整個過程不斷攪拌，浸出時間為8小時，浸出溫度為 80°C。浸取液從吸收塔流出後依次加入石灰乳、福美鈉、硫化銨除雜，經過濾後得到硫酸錳 溶液，對硫酸錳溶液蒸發濃縮，在80-100°C的溫度下結晶、乾燥得到產品硫酸錳。實施例6將石煤提釩酸浸渣、酸浸電解錳渣與石灰石按4 1的比例混合，配以少量的水 鋁石和鐵粉，使混合物中除硫外各種氧化物的質量百分比為CaO 65%, SiO2 20%, Al2O3 5%,Fe2O3 2.5%，研磨至120目後，在1340°C-1440°C煅燒得到水泥熟料。將煅燒將產生的 二氧化硫與三氧化硫混合氣體經濃硫酸乾燥並與空氣混合壓縮後通入軟錳礦與菱錳礦的 混合漿液。軟錳礦與菱錳礦混合漿液按如下方式配製將軟錳礦與菱錳礦混合原料研磨至 100目，加水攪拌成固液比為4 1的礦漿，混合漿液中軟錳礦的質量為其與混合氣體中二 氧化硫理論反應量的92%，菱錳礦的質量為其與混合氣體中三氧化硫理論反應量的95%。 二氧化硫與三氧化硫混合氣體從攪拌桶底部壓入，並經過不鏽鋼篩板彌撒成均勻小氣泡進 入礦漿，礦漿從塔頂噴下，整個過程不斷攪拌，浸出時間為8小時，浸出溫度為80°C。浸取液 從吸收塔流出後依次加入石灰乳、福美鈉、硫化銨除雜，經過濾後得到硫酸錳溶液，對硫酸 錳溶液蒸發濃縮，在80-100°C的溫度下結晶、乾燥得到產品硫酸錳。實施例7將石煤提釩酸浸渣與酸浸電解錳渣以任意比例混合，在1250°C煅燒得到水泥熟料 混合材。將煅燒將產生的二氧化硫與三氧化硫混合氣體經濃硫酸乾燥並與空氣混合壓縮 後通入軟錳礦與菱錳礦的混合漿液。軟錳礦與菱錳礦混合漿液按如下方式配製將軟錳礦與菱錳礦混合原料研磨至100目，加水攪拌成固液比為4 1的礦漿，混合漿液中軟錳礦的質量為其與混合氣體中二氧化硫理論反應量的92%，菱錳礦的質量為其與混合氣體中三 氧化硫理論反應量的95%。二氧化硫與三氧化硫混合氣體從攪拌桶底部壓入，並經過不鏽 鋼篩板彌撒成均勻小氣泡進入礦漿，礦漿從塔頂噴下，整個過程不斷攪拌，浸出時間為8小 時，浸出溫度為80°C。浸取液從吸收塔流出後依次加入石灰乳、福美鈉、硫化銨除雜，經過濾 後得到硫酸錳溶液，對硫酸錳溶液蒸發濃縮，在80-100°C的溫度下結晶、乾燥得到產品硫酸 猛。
權利要求
一種含硫廢渣製備硫酸錳的方法，其特徵是將酸浸電解錳渣或石煤提釩酸浸渣研磨至120目後，在1150℃-1300℃煅燒得到水泥熟料混合材，或者是將酸浸電解錳渣或石煤提釩酸浸渣與鉛鋅尾渣或石灰石按3.5-4.5∶1的比例混合，配以少量的水鋁石或鋁礬土和鐵粉，使混合物中除硫外的各種氧化物質量百分比為CaO 64-67％，SiO2 20-21％，Al2O3 4.5-6％，Fe2O3 2-3％，混合物研磨至120目後，在1320℃-1450℃煅燒得到水泥熟料；同時，將以上兩種煅燒方式產生的二氧化硫與三氧化硫混合氣體用軟錳礦、菱錳礦與水按重量比3∶1-8∶1組成的混合漿液吸收，再經除雜、濃縮、結晶得到硫酸錳。
全文摘要
本發明涉及一種含硫廢渣製備硫酸錳的方法，即將酸浸電解錳渣與鉛鋅尾渣或石灰石高溫煅燒，石煤提釩酸浸渣與鉛鋅尾渣或石灰石高溫煅燒，或者是將酸浸電解錳渣、石煤提釩酸浸渣與鉛鋅尾渣、石灰石混合高溫煅燒。將煅燒產生的二氧化硫與三氧化硫混合氣體經濃硫酸乾燥並與空氣混合壓縮後通入軟錳礦與菱錳礦和水組成的混合漿液，整個過程不斷攪拌，浸出時間為4-10小時，浸出溫度為20℃-90℃，經除雜、過濾後得到電解用硫酸錳溶液。溶液再經蒸發濃縮，在80-100℃下結晶、乾燥得到硫酸錳產品。
文檔編號C01G45/10GK101811737SQ20101014997
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月19日 優先權日2010年4月19日
發明者何則強, 劉建本, 吳顯明, 陳上, 陳善文, 陳良鋼, 麻明友 申請人:湘西自治州礦產與新材料技術創新服務中心;湘西自治州興湘科技開發有限責任公司