一種低品位軟錳礦溼法浸出製備電解金屬錳的方法
2023-09-23 14:54:35
專利名稱：一種低品位軟錳礦溼法浸出製備電解金屬錳的方法
技術領域：
本發明涉及一種以低品位軟錳礦為原料溼法浸出製備電解金屬錳的方法。
背景技術：
我國錳資源多而不富，查明資源儲量6. 4億噸，礦石類型以碳酸錳礦為主，其次為 氧化錳礦和鐵錳礦，絕大部分為貧錳礦，富錳礦只佔全部資源儲量的6-8%。以碳酸礦為原 料生產電解錳技術成熟，居國際領先水平，被國內企業廣泛採用。隨著多年的開採，我國錳 礦富礦資源銳減。當前，錳礦資源的貧乏正制約著我國錳系產品的生產和可持續發展。在我 國一些電解金屬錳產品生產集中的地區，所使用碳酸錳礦的品位已經由含錳18-20%降低 到只有10-15%。而另一方面，由於低品位軟錳礦的冶煉難度大，回收率低，還原過程成本過 高，不管採用的是現有的火法工藝或溼法工藝，都難以經濟回收礦石中的有價金屬，經濟效 益均受礦石含錳品位制約，從而造成大量含錳20-25%的軟錳礦得不到利用。因而在電解錳 生產領域中，低品位軟錳礦的利用仍是一個空白，如何利用低品位軟錳礦生產電解金屬錳， 特別是解決其還原工藝這一瓶頸性的技術問題，提高資源的綜合利用率是一個亟待解決的 課題，也是電解金屬錳企業所追求的目標。這對緩解我國當前錳礦資源緊缺的矛盾、確保電 解錳產業可持續發展具有十分重要的戰略意義。
發明內容
本發明的目的是提供一種以低品位軟錳礦為原料，採用溼法還原浸出工藝製備電 解金屬錳的方法。本發明是將低品位軟錳礦經破碎篩分後，用電解錳陽極液調漿，加入硫酸控制酸 度，以還原鐵粉或廢鐵屑作為還原劑，經過氧化還原反應使難溶於水的高氧化態錳還原為 易溶於水的低氧化態錳。控制一定酸度、反應溫度和時間，攪拌浸出，然後進行沉降過濾。濾 液經淨化除雜分離後得到純淨硫酸錳溶液，對硫酸錳溶液進行電解製備得到電解錳產品。本發明的實施步驟如下將低品位軟錳礦粉碎到50-300目，用軟錳礦質量的2-10倍的10%的硫酸或電解 錳陽極液調製礦漿，往礦漿中加入軟錳礦質量的0. 1-0. 5倍的還原鐵粉或廢鐵屑作為還原 劑，於50-95°C溫度下不斷攪拌反應0. 5-4小時得到反應浸出液，反應浸出液用酸度調整劑 調節pH為2. 0-3.0，酸度調整劑為氨水，用氨水調節pH值時，如中和生成的硫酸銨濃度超過 電解錳工藝所允許的濃度120-140g/L，則用碳酸錳礦或碳酸錳代替氨水調節pH值；然後加 入H2O2將Fe2+氧化為Fe3+，攪拌淨化1_2小時，除去鐵等重金屬離子，過濾得到浸出液，濾液 用SDD深度除雜，用氨水調pH至5. 0-6. 7，再按常規方法進行電解生產電解金屬錳。錳的浸 出率大於98%，電解金屬錳的純度大於99. 8%，錳的回收率大於90%。本發明採用全溼法工藝，減少能耗，降低環境汙染，提高資源利用率，實現清潔生 產。還原劑原料來源廣泛、價格低廉，反應時間短，浸出工藝條件溫和，錳的浸出率高，淨化 過程簡單，且不改變現有碳酸錳礦製備電解金屬錳工藝路線，為電解錳的生產開闢了氧化錳礦類的原料來源，從而緩解碳酸錳礦供應緊張的局面，具有環保和經濟的雙重效益。
具體實施例方式實施例一將錳含量為28. 86%的軟錳礦粉碎到100目(組成如表1所示)，用軟錳礦4倍 10%的稀硫酸溶液調製礦漿，往礦漿中加入軟錳礦質量0. 20倍的廢鐵屑(鐵含量90% )， 在90°C下攪拌反應2小時得到反應浸出液；浸出液用碳酸錳或氨水作酸度調節劑中和至pH 為2. 0-3. 0，加入適量H2O2將Fe2+氧化為Fe3+，攪拌淨化1小時，過濾得到浸出液。除鐵合格 後的浸出液用SDD進一步除去溶液中的重金屬離子雜質，用氨水調pH至6. 7，調節硫酸銨濃 度，按常規電解錳工藝進行電解。錳的浸出率為98. 5%,電解金屬錳的純度為99. 85%，錳 的回收率95%。表1軟錳礦成分表
權利要求
1.一種低品位軟錳礦溼法浸出製備電解金屬錳的方法，其特徵是將低品位軟錳礦粉碎 到50-300目，用軟錳礦質量的2-10倍的10%的硫酸或電解錳陽極液調製礦漿，往礦漿中 加入軟錳礦質量的0. 1-0. 5倍的還原鐵粉或廢鐵屑作為還原劑，於50-95°C溫度下不斷攪 拌反應0. 5-4小時得到反應浸出液，反應浸出液用酸度調整劑調節pH為2. 0-3. 0，加入H2A 將狗2+氧化為狗3+，攪拌淨化1-2小時，除去鐵等重金屬離子，過濾得到浸出液，濾液用SDD 深度除雜，用氨水調PH至5. 0-6. 7，再按常規方法進行電解生產電解金屬錳。
2.根據權利要求1所述的一種低品位軟錳礦溼法浸出製備電解金屬錳的方法，其特徵 是所述的低品位軟錳礦為含錳量大於15%的軟錳礦。
3.根據權利要求1所述的一種低品位軟錳礦溼法浸出製備電解金屬錳的方法，其特徵 是所述酸度調整劑為氨水或碳酸錳礦或碳酸錳。
全文摘要
本發明公開了一種低品位軟錳礦溼法浸出製備電解金屬錳的方法，它是將低品位軟錳礦經破碎篩分後，用電解錳陽極液調漿，加入硫酸控制酸度，以還原鐵粉或廢鐵屑作為還原劑，經過氧化還原反應使難溶於水的高氧化態錳還原為易溶於水的低氧化態錳。控制一定酸度、反應溫度和時間，攪拌浸出，然後進行沉降過濾。濾液經淨化除雜分離後得到純淨硫酸錳溶液，對硫酸錳溶液進行電解製備得到電解錳產品。其中錳的浸出率大於98％，錳的回收率大於90％，電解金屬錳的純度大於99.8％。本發明的方法還原劑原料來源廣泛、價格低廉，反應時間短，浸出工藝條件溫和，錳的浸出率高，淨化過程簡單，且不改變現有碳酸錳礦製備電解金屬錳工藝路線。
文檔編號C22B3/44GK102094119SQ20111003056
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月21日 優先權日2011年1月21日
發明者熊紹鋒, 申永強, 石綜勝, 顏文斌, 高峰 申請人:保靖正華友豐新型錳材料有限公司, 吉首大學