軟錳礦的浸出方法
2023-05-02 21:51:41 3
軟錳礦的浸出方法
【專利摘要】本發明介紹的軟錳礦的浸出方法是將軟錳礦粉加入耐壓、耐硫酸腐蝕反應釜中，通入SO2浸出。還原浸出結束後，通入工業純氧對浸出液進行氧化。
【專利說明】軟錳礦的浸出方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及軟錳礦的一種浸出方法。
【背景技術】
[0002]軟錳礦是生產金屬錳、硫酸錳、二氧化錳、硝酸錳等材料的重要原料。溼法工藝是生產上述材料的主要工藝，該工藝中浸出工序是必不可少的工序。在生產金屬錳、硫酸錳、二氧化錳的溼法工藝中，基本上採用硫酸浸出體系。由於軟錳礦中的MnO2不溶於硫酸，需要通過還原焙燒將MnO2轉化為MnO才能用硫酸浸出，但焙燒的轉化率只有85%左右，致使硫酸浸出還原焙燒的軟錳礦時，目標金屬錳的浸出率不高，造成資源浪費。雖然在浸出體系中加入Fe2+等還原劑可用硫酸直接浸出軟錳礦，但是加入Fe2+會加重後續溶液淨化的負擔。開發浸出率高、浸出速度快、基本不增加後續過程負擔的軟錳礦的直接浸出方法具有較大實用價值。
【發明內容】
[0003]針對目前軟錳礦浸出的問題，本發明的目的是尋找一種浸出率高、浸出速度快、能耗低、基本不增加後續過程負擔的軟錳礦的浸出方法，其特徵在於將粒度< 180目的軟錳礦粉加入耐壓、耐硫酸腐蝕的反應釜中，加入硫酸溶液，並在密閉條件下通入工業純二氧化硫進行浸出。浸出一段時間後，停止通入SO2,再通入工業純氧對浸出夜進行氧化。氧化結束後，放出反應釜內的漿料進行固液分離，得到所需浸出溶液。浸出過程的硫酸溶液的初始PH值為I~2。整個浸 出過程的溫度為50°C~90°C，攪拌速度為50 r/min~130 r/min。通入SO2的浸出時間為2h~4h，相對壓力為0.05MPa~0.1MPa0通入O2的氧化時間為0.5h~lh，相對壓力為0.1MPa~0.2MPa。每kg軟錳礦所需硫酸溶液體積為2L~8L。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:在密閉和SO2存在的條件下，硫酸浸出軟錳礦主要發生如下化學反應:
MnO2 + SO2 = MnSO4
Fe2O3 + SO2 + H2SO4 = 2FeS04 + H2O
2FeS04 + MnO2 + 2H2S04 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + 2H20
在氧化階段，主要發生Fe2+的氧化反應:
4FeS04 + O2 + 2H2S04 = 2Fe2 (SO4)3 + 2H20
Fe2 (SO4) 3 + 3H20 = Fe2O3 + 3H2S04
由於SO2的還原性較強，MnO2的氧化性也較強，兩者很容易發生化學反應，由此實現MnO2較完全浸出。MnO2與SO2的反應本身不消耗酸，因此，只要控制好初始酸度，就可以抑止Fe的浸出。然而，初始酸度太低，將影響浸出速度和Mn的浸出率(部分MO2和Fe2O3相互包裹)，所以為了保證Mn的浸出率，部分Fe浸出是不可避免的。通過O2氧化將Fe2+氧化成Fe3+，進而發生水解反應，除去部分Fe。未除盡的Fe在後續除Fe過程中不需要進一步氧化。[0005]本發明的突出優點是:經過上述一系列反應，最終使軟錳礦中的Mn基本上完全浸出，提高了 Mn的浸出率，減少資源浪費，也不給後續溶液淨化帶來困難；整個浸出過程是放熱反應，能源消耗低；由於SO2很容易與MnO2反應，所以還原浸出過程速度快，過程在密閉條件下進行，避免了 SO2的逸出產生的環境汙染。
[0006]具體實施方法
實施例1:將1000g軟錳礦粉(含錳55.5%、Fe2036.7%、粒徑180目)加入容積為5L的襯鈦壓力反應釜中，加入pH值為2的硫酸溶液2500ml，於60°C~70°C下攪拌(攪拌速度80r/min)通入SO2 (相對壓力為0.05MPa)浸出2h。然後通入O2 (相對壓力為0.1MPa)氧化0.5h。根據洗淨後的浸出渣的化驗分析結果，錳的浸出率為98.6%。
[0007]實施例2:將IOkg軟錳礦粉(含錳55.5%、Fe2036.7%、粒徑180目)加入容積為50L的襯鈦壓力反應釜中，加入pH值為I的硫酸溶液35L，於70°C~80°C下攪拌(攪拌速度70r/min)通入SO2 (相對壓力為0.08MPa)浸出3h。然後通入O2 (相對壓力為0.15MPa)氧化lh。根據洗淨後的浸出渣的化 驗分析結果，錳的浸出率為99.5%。
【權利要求】
1.一種軟錳礦的浸出方法，其特徵是將粒度< 180目的軟錳礦粉加入耐壓、耐硫酸腐蝕的反應釜中，加入硫酸溶液，並在密閉條件下通入工業純二氧化硫進行浸出，浸出一段時間後，停止通入SO2,再通入工業純氧對浸出夜進行氧化，氧化結束後，放出反應釜內的漿料進行固液分離，得到所需浸出溶液，浸出過程的硫酸溶液的初始PH值為I~2，整個浸出過程的溫度為50°C~90°C，攪拌速度為50 r/min~130 r/min，通入SO2的浸出時間為2h~4h，相對壓力為0.05MPa~0.1MPa，通入O2的氧化時間為0.5h~lh，相對壓力為0.1MPa~0.2MPa ，每kg軟錳礦所需硫酸溶液體積為2L~8L。
【文檔編號】C22B47/00GK103757253SQ201310736474
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月29日 優先權日:2013年12月29日
【發明者】龍炳清, 萬旭, 陳俊 申請人:四川師範大學