一種以軟錳礦為原料溼法還原浸出生產電解錳的方法
2023-09-23 14:52:30 1
專利名稱：一種以軟錳礦為原料溼法還原浸出生產電解錳的方法
技術領域：
本發明涉及一種以軟錳礦為原料溼法還原浸出生產電解錳的方法。
背景技術：
錳是煉合金鋼的重要合金元素之一。自然界中錳的重要礦物是菱錳礦(MnCO3)和軟錳礦(MnO2)。傳統生產電解錳是利用菱錳礦為原料。但隨著菱錳礦的開採，其品位越來越低，而成本越來越高，加上電解錳行情的波動及政府對高能耗企業的政策調控，以菱錳礦為原料的電解錳生產廠家難以維計，處於停產狀態。如何充分利用儲量豐富、品位高、價格實惠的軟錳礦來代替菱錳礦具有十分重要的意義。利用軟錳礦其傳統的冶煉方法是高溫碳還原冶煉錳鐵或高溫碳還原後用硫酸浸出，製備硫酸錳和其它錳化合物。對於難選的軟錳礦，不能獲得高品位的精礦或因不易燒結而無法用高溫碳還原處理，必須尋找適宜的還原劑和開發新エ藝。近年來黃鐵礦與軟錳礦同時浸出的兩礦法受到普遍關注，但是這種エ藝存在著兩礦難以完全利用、兩種礦渣混合難處理和必須使用硫酸的問題。另ー種採用兩礦同時焙燒使ニ氧化錳轉變為硫酸錳，然後水浸出的エ藝，則需在高比下長時間焙燒，不僅造成不能充分利用，而且渣量大、難處理，同時還存在煙氣處理問題。專利號為200710111714X 「ー種ニ氧化硫浸出軟錳礦的エ藝流程「提供一種用軟錳礦吸收エ廠尾氣中的ニ氧化硫浸出エ藝流程，該エ藝雖然能夠實現尾氣中二氧化硫達標排放及實現軟錳礦的浸出，但設備複雜，操作不便，不利於規模化生產。專利號為200610122400. 5的專利公開了ー種」ー種軟錳礦浸出エ藝「，用甘蔗糖蜜酒精廢液作還原劑浸取軟錳礦以製備硫酸錳溶液，該エ藝應用エ業廢棄物甘蔗糖蜜酒精廢液，變廢為寶，具有環保和經濟的雙重效益。浸出エ藝條件溫和、除雜過程簡單。但上述方法錳的一次性轉化率較低，且產品難以過濾及洗滌，影響該方法的產業化。專利號201010195565. I的專利公開了ー種「ー種鐵粉還原浸出軟錳礦的エ藝」，用鐵粉還原浸出軟錳礦製備硫酸錳溶液，該エ藝雖然有較理想的錳的浸出率，但原料價高且來源受限制，且由於大量鐵的使用給後續的除雜操作帶來困難，増大了生產成本，難於產業化。
發明內容
本發明g在提供一種以軟錳礦為原料，以ニ氧化硫為還原劑，配合部分礦渣，溼法還原浸出生產電解錳的新方法。本發明步驟如下I)、浸錳エ序及一次除雜軟錳礦及礦渣磨礦細度85-90目85-90%，，液固比5 1，浸出時間6小時，反應溫度85°C，用重量百分比濃度為18%的氨水調節硫酸錳溶液PH = 6. 5，過濾除去鐵、鋁，得到硫酸錳溶液，錳浸出率為92-96%。硫酸錳濾液中加SDD除去銅、鎳、鉛、鈷、鋅等重金屬離子。
相關化學反應方程式如下Mn02+S02 = MnSO4MC03+H2S04 = MS04+C02+H20(M 代表鈣、鎂、錳等金屬離子)除鐵、鋁方程式M3++30H_ = M(OH) 3(M代表鐵、鋁金屬離子)除重金屬方程式M2++S2_ = MS (M代表鉛、銅、鋅、鎳、鈷等重金屬離子。)2)、二次除雜硫酸錳溶液中加氟化銨及碳酸氫銨除鈣、鎂，氟化銨和碳酸氫銨按每升溶液0. 1-0. 4克加入，過濾除去鈣鎂等金屬離子，過濾得到純化硫酸錳溶液。二次除雜化學反應方程式M2++2F_ = MF2 (M 代表鈣、鎂離子)M2++C0廣=MCO3 (M代表鈣、鎂離子)3)、三次除雜純化硫酸錳溶液中加入藥劑，每升溶液1-4毫克加入，過濾得到淨化硫酸錳溶液。浄化硫酸錳溶液後按傳統電解錳エ藝電解，生產出電解錳產品。本發明的生產エ藝利用現有硫酸錳或電解錳化合浸出設備與生產操作エ藝，不需增加設備投資，還原、浸出同時進行，反應速度快，錳浸出率高，不汙染環境。與用菱錳礦為原料生產的同類產品的方法比較，其生產成本和電耗分別約減少約15%和10%，且エ藝操作簡單，便於大規模生產。
具體實施例方式實施例I :在一定量的陽極液中，投入軟錳礦粉，含錳22. 22% .磨礦細度85_90目85-90 %，液固比5 1，按計算定量衝入ニ氧化硫，投入礦渣，磨礦細度85-90目85-90%，液固比5 1，浸出時間6小時，溫度70-90°C，用重量百分比濃度為15%氨水調節溶液PH = 6. 5，過濾除鐵、鋁，得到硫酸錳溶液，錳浸出率為93%。酸錳溶液中加固體SDD藥劑除重金屬離子，過濾；濾後的溶液加氟化銨和碳酸氫銨除鈣、鎂，按每升溶液0. 1-0. 4克加入，過濾雜質沉澱物，得到純化硫酸錳溶液。純化硫酸錳溶液中加入藥劑，每升溶液按1-4毫克加入，過濾得到浄化硫酸錳溶液。浄化硫酸錳溶液後按傳統電解錳エ藝電進行解，生產出電解錳產品。電解設備陰極板規格為500X600，兩個電解槽串聯，每個槽12塊陰極板，共24塊陰極板，單板產量可達3. 95公斤。產品指標成分含量(重量百分比％ )
權利要求
1. 一種以軟錳礦為原料溼法還原浸出生產電解錳的方法，其特徵是以軟錳礦為原料，以ニ氧化硫為還原劑，配合部分礦渣，溼法還原浸出生產電解錳，其步驟如下 1)、浸錳エ序及一次除雜軟錳礦及礦渣磨礦細度85-90目85-90%，液固比5 1，浸出時間6小吋，反應溫度85°C，用重量百分比濃度為18%的氨水調節硫酸錳溶液PH = 6.5,過濾除去鐵、鋁，得到硫酸錳溶液，錳浸出率為92-96% ;硫酸錳濾液中加SDD除去銅、鎳、鉛、鈷、鋅等重金屬離子；Mn02+S02 = MnSO4 MC03+H2S04 = MS04+C02+H20(M代表鈣、鎂、錳等金屬離子) 除鐵、鋁方程式M3++30H_ = M(OH) 3 (M代表鐵、鋁金屬離子) 除重金屬方程式M2++S2_ = MS (M代表鉛、銅、鋅、鎳、鈷等重金屬離子) 2)、二次除雜硫酸錳溶液中加氟化銨及碳酸氫銨除鈣、鎂，氟化銨和碳酸氫銨按每升溶液0. 1-0. 4克加入，過濾除去鈣鎂等金屬離子，過濾得到純化硫酸錳溶液； M2++2F_ = MF2 (M代表鈣、鎂離子) M2++C032- = MCO3 (M代表鈣、鎂離子) 3)、三次除雜純化硫酸錳溶液中加入藥劑，每升溶液1-4毫克加入，過濾得到淨化硫酸錳溶液； 淨化硫酸錳溶液後按傳統電解錳エ藝電解，生產出電解錳產品。
全文摘要
一種以軟錳礦為原料溼法還原浸出生產電解錳的方法，其特徵是以軟錳礦為原料，以二氧化硫為還原劑，配合部分礦渣，溼法還原浸出生產電解錳。本發明的生產工藝利用現有硫酸錳或電解錳化合浸出設備與生產操作工藝，不需增加設備投資，還原、浸出同時進行，反應速度快，錳浸出率高，不汙染環境。與用菱錳礦為原料生產的同類產品的方法比較，其生產成本和電耗分別約減少約15％和10％，且工藝操作簡單，便於大規模生產。
文檔編號C22B3/08GK102643986SQ20121012386
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月16日 優先權日2012年4月16日
發明者劉愛平, 謝文剛 申請人:花垣科信新材料有限責任公司