氧化錳礦的制液工藝的製作方法
2024-03-09 12:12:15
專利名稱：氧化錳礦的制液工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種錳冶煉的方法，特別是一種氧化錳礦的制液工藝。
背景技術：
電解錳冶煉發展到現在，我國電解錳生產幾乎都是採用碳酸錳礦，由於碳 酸錳礦日漸貧化價格逐步抬高導致電解錳生產成本逐步加大，給許多企業帶來 巨大經濟壓力。我國的低品位氧化錳礦十分豐富，價格相對較低，是替代低品 位碳酸錳礦的首選原料。上世紀90年代初一些錳冶煉企業開始採用氧化錳礦無 焙燒生產電解二氧化錳取得成功。之後，許多企業相繼嘗試採用氧化錳礦無焙 燒生產電解金屬錳，目前錳冶煉行業氧化錳礦的制液工藝是將硫酸或陽極液、 氧化錳礦、硫鐵礦等還原劑加入浸出槽中，等浸出化合結束後再中和，再將中 和液淨化合格後送往電解工序，但都失敗或者說達不到採用碳酸錳生產電解金 屬錳的技術水平，其關鍵問題在於氧化錳礦的制液質量。
發明內容
本發明的目的在於提供一種氧化錳礦的制液工藝，按該工藝製得的硫酸錳 溶液，只要按現有的電解技術就可實現電解錳的產量、成本、效率至少可達到 傳統的採用碳酸錳生產電解金屬錳的水平。
本發明的工藝步驟為:
^it氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸溶液或陽極液投入到浸出槽中，過程反 應溫度控制在50~100°C，時間1.5~6小時，氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸的重 量比為1 : 0.09 0.40 : 0.1~0.4，反應終點硫酸含量為〈5g/1，得到含錳25 45g/l
3的浸取液；
2) 、往步驟l)得到的浸取液中加入中和劑進行中和，過程溫度控制在50~90 °C，反應直至PH值在4.5 6.9後過濾棄濾渣，得粗製硫酸錳溶液；
3) 、取步驟2)所得粗製硫酸錳溶液，控制其硫酸銨濃度在70~140g/l，加 入高錳酸鉀，用量為10 100g/mS硫酸錳溶液，反應完全後，加入福美鈉，直至 除鎳合格為止，然後加入硫化鋇或過濾後再往濾液中加入硫化鋇，硫化鋇用量 為100g 2000g/ 1113硫酸錳溶液，過程溫度控制在30~80°C ，反應時間為0.5~3小時， PH值在4.5 6.9，然後過濾得粗步淨化硫酸錳溶液，或取步驟2)所得粗製硫酸錳 溶液，控制其硫酸銨濃度在70~140g/l，加入硫化鋇，硫化鋇用量為100g 2000g/ m3硫酸錳溶液,過程溫度控制在30~80°C，反應時間為0.5~3小時，PH值在 4.5 6.9，過濾後加入高錳酸鉀，用量為10 100g/mS硫酸錳溶液，反應完全後， 加入福美鈉，直至除鎳合格為止，然後過濾得粗步淨化硫酸錳溶液；
4) 、取步驟3)所得粗步淨化硫酸錳溶液，加入XY-3除雜劑，XY-3除雜 劑用量為50g 400g/mS粗步淨化硫酸錳溶液，過程溫度控制在30 80'C，反應時 間為0.5 3小時，PH值在4.5 6.9，然後過濾得精製淨化硫酸錳溶液以供電解工 序使用。
上述四個過程可依次獨立進行； 上述四個過程也可以依次連續進行。
按本發明所述的工藝製得的合格精製淨化硫酸錳溶液，回收率達>90. %，按 常規電解技術進行電解，產品質量達到國家標準，電解產量〉3kg/單板，電耗 ^7500kwh/噸，已實現電解錳的產量、成本、效率超越了傳統的採用碳酸錳生產 電解金屬錳的水平。
如果採用連續浸出、淨化的制液作業，即連續投料，連續產出，與傳統的
間斷浸出、淨化工藝相比，浸出槽和淨化槽的數量減少50%左右，操作人員的
數量和工人的勞動強度可為大大減少，而產量成倍增加。
圖l為本發明工藝流程示意圖。
具體實施例
實施例1:
氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸的重量比為1 : 0.213 : 0.36
1) 、先往浸出槽中打入約三分之一體積的陽極液，同時攪拌，浸出槽有效體
積為180 m3，陽極液含錳12.6g/l、含硫酸32.68g/1，已預熱至80'C左右，然後 打入硫酸6.072噸，再投入品位為17%的氧化錳礦粉31噸，同時打入部分陽極 液並開始升溫，再投入含硫為32%的硫鐵礦粉6.613噸，同時打入陽極液至有效 體積液位，在9rC反應3個小時，此時溶液含錳38.21g/1，含硫酸3g/1，停止加 熱，冷卻槽液至75 80。C左右。
2) 、往上述達到反應終點的溶液中加入10%的氨水進行中和，過程溫度控制 在8(TC，反應直至PH值在6.03過濾棄濾渣，得含錳38.27g/l的粗製硫酸錳溶 液，浸出率達92.3%。
3) 、將上述粗製硫酸錳溶液打入與浸出槽相同體積的下一級淨化槽中，同時 開攪拌，補加硫酸銨至130g/l， PH值在6.0，充分溶解後，加入高錳酸鉀10kg， 反應1個小時後，加入福美鈉，直至除鎳合格為止，然後過濾，濾液打入下一 級淨化槽，加入硫化鋇120kg，過程溫度控制在75 8(TC，反應時間為2小時， 然後過濾得粗步淨化硫酸錳溶液。
4) 、將上述粗濾淨化硫酸錳溶液打入與浸出槽相同體積的下一級淨化槽中， 同時開攪拌，加入XY-3除雜劑28kg，過程溫度控制在75~80°C，反應時間為2
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序使用。
本實施例製得的合格精製淨化硫酸錳溶液，回收率>90%，按常規電解技術 進行電解，產品質量達到國家標準，電解產量〉3kg/單板，電耗S7500kwh/噸，已實現電解錳的產量、成本、效率超越了傳統的採用碳酸錳生產電解金屬錳的水
平。其中所用到各種物料均可到市面購買，XY-3除雜劑以廣西來賓達沃科技開 發公司研製的為最適用。
實施例2:
本實施例與實施例1基本相同，區別在於，步驟3)改為將步驟2)所得粗 制硫酸錳溶液打入與浸出槽相同體積的下一級淨化槽中，同時開攪拌，補加硫 酸銨至130g/l， PH值在6.0，充分溶解後，加入硫化鋇120kg，過程溫度控制在 75 80°C，反應時間為2小時，ra值在6.3，過濾後加入高錳酸鉀10kg， 1個小 時後加入福美鈉，直至除鎳合格為止，然後過濾得粗步淨化硫酸錳溶液。
實施例3:
本實施例與實施例1工藝條件相同，但是一種連續浸出、淨化的制液，使 用的浸出槽是由五個有效容積為180mV個浸出槽串聯而成，形成三級連續浸出， 最後兩個淨化槽用於中和,合格的中和液經過濾後連續進入第一個淨化槽，使 用的淨化槽是由七個有效容積為180m"個淨化槽串聯而成，形成七級連續淨化， 其中第三個淨化槽與第四個淨化槽之間設有過濾設施，第五個淨化槽與第六個 淨化槽之間也設有過濾設施，溶液從最後一個槽溜出後經過濾備用、送往電解 工序。
氧化錳礦粉含錳17%，硫鐵礦粉含硫量為32%，陽極液含錳12.6g/l、含硫 酸32.68g/1，濃度為98%的硫酸，使用時加水配製成100g/l的稀硫酸溶液。
工藝步驟:將上述氧化錳礦粉、硫鐵礦粉按1 : 0.213的乾重比混合，開啟浸 出槽攪拌器，往第一級浸出槽連續打入陽極液，同時升溫和連續投入上述的礦 粉混合物，各種物料的投入速度滿足氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸的重量比1 : 0.213:0.36，料液從第一級浸出槽中溢流出來進入第二級浸出槽中，再從第二 級浸出槽中溢流出進入第三級浸出槽中，第一、二、三級浸出槽的溫度為92。C， 從投料到料液從第三級浸出槽溢出歷時3小時，從第三級浸出槽中溢流出的料液剛進入作為中和槽的第五個浸出槽時，向第五個浸出槽中連續加入10%的氨 水連續進行中和反應，控制PH值為6.0，各級浸出槽不斷連續攪拌，第五、六 級浸出槽中無需加熱，溶液從第六級浸出槽溢出進入到溶液中間槽後再進入壓 濾機進行過濾，過濾液連續不斷的打入到第一級淨化槽中；往第一級淨化槽中 連續補加加硫酸銨，控制其硫酸銨濃度在130g/l,以60g/mS硫酸錳溶液的速度 連續加入高錳酸鉀，溶液從第一級淨化槽中溢流出來進入第二級淨化槽時，以 約1.5kg/mS硫酸錳溶液的速度連續加入福美鈉以除鎳合格為準，溶液從第三級 淨化槽溢出進入到溶液中間槽後再進入壓濾機進行過濾，過濾液連續不斷的打 入到第四級淨化槽中，同時往第四級淨化槽中以約750g/r^硫酸錳溶液的速度連 續加入硫化鋇，溶液從第五級淨化槽溢出進入到溶液中間槽後再進入壓濾機進 行過濾，過濾液連續不斷的打入到第六級淨化槽中，同時往第六級淨化槽中以 約17.5g/mS硫酸錳溶液的速度連續加XY-3除雜劑，各級淨化槽視情況補加10% 的氨水，整個淨化過程控制PH值為6.0，各級淨化槽不斷連續攪拌無需加熱， 溶液從第七級淨化槽溢出進入到溶液中間槽後再進入壓濾機進行過濾，過濾液 連續不斷的打入到合格液貯槽中以供電解工序使用。
本實施例製得的合格精製淨化硫酸錳溶液質量更好，而且連續投料與產出， 與間斷的浸出、淨化工藝相比，浸出槽和淨化槽的數量減少50%左右，操作人 員的數量和工人的勞動強度可為大大減少，而產量成倍增加。
權利要求
1、一種氧化錳礦的制液工藝，用硫酸或硫酸溶液浸取氧化錳礦、硫鐵礦的混合物，所得浸取液經中和過濾後再用福美鈉、硫化鋇淨化，其特徵在於所述的氧化錳礦的制液工藝依次包括以下步驟1)、將氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸溶液或陽極液投入到浸出槽中，過程反應溫度控制在50～100℃，時間1.5～6小時，氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸的重量比為1∶0.09～0.40∶0.1～0.4，反應終點硫酸含量為＜15g/l，得到含錳25～45g/l的浸取液；2)、往步驟1)得到的浸取液中加入中和劑進行中和，過程溫度控制在50～90℃，反應直至PH值在4.5～6.9後過濾棄濾渣，得粗製硫酸錳溶液；3)、取步驟2)所得粗製硫酸錳溶液，控制其硫酸銨濃度在70～140g/l，加入高錳酸鉀，用量為10～100g/m3硫酸錳溶液，反應完全後，加入福美鈉，直至除鎳合格為止，然後加入硫化鋇或過濾後再往濾液中加入硫化鋇，硫化鋇用量為100g～2000g/m3硫酸錳溶液，過程溫度控制在30～80℃，反應時間為0.5～3小時，PH值在4.5～6.9，然後過濾得粗步淨化硫酸錳溶液，或取步驟2)所得粗製硫酸錳溶液，控制其硫酸銨濃度在70～140g/l，加入硫化鋇，硫化鋇用量為100g～2000g/m3硫酸錳溶液，過程溫度控制在30～80℃，反應時間為0.5～3小時，PH值在4.5～6.9，過濾後加入高錳酸鉀，用量為10～100g/m3硫酸錳溶液，反應完全後，加入福美鈉，直至除鎳合格為止，然後過濾得粗步淨化硫酸錳溶液；4)、取步驟3)所得粗步淨化硫酸錳溶液，加入XY-3除雜劑，XY-3除雜劑用量為50g～400g/m3粗步淨化硫酸錳溶液，過程溫度控制在30～80℃，反應時間為0.5～3小時，PH值在4.5～6.9，然後過濾得精製淨化硫酸錳溶液。
全文摘要
本發明公開了一種氧化錳礦的制液工藝，其步驟如下將氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸溶液投入到浸出槽中進行浸取，達到浸取終點後加入中和劑進行中和，中和液過濾後加入硫酸銨、高錳酸鉀、福美鈉，直至除鎳合格為止，然後加入硫化鋇或過濾後再往濾液中加入硫化鋇，硫化鋇用量為100g～2000g/m3硫酸錳溶液，過濾後加入XY-3除雜劑，XY-3除雜劑用量為50g～400g/m3硫酸錳溶液，溫度控制在30～80℃，反應時間0.5～3小時，pH值在4.5～6.9，然後過濾得淨化硫酸錳溶液。按上述工藝製得的合格精製淨化硫酸錳溶液，回收率達＞90.％，按常規電解技術，產品質量達到國家標準，電解產量＞3kg/單板，電耗≤7500kwh/噸，已實現產量、成本、效率超越了傳統的採用碳酸錳生產的水平。
文檔編號C22B3/46GK101684562SQ200810073819
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月28日 優先權日2008年9月28日
發明者熊一言 申請人:熊一言