專利名稱：一種以軟錳礦為原料濕法還原浸出生產(chǎn)電解錳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以軟錳礦為原料濕法還原浸出生產(chǎn)電解錳的方法。
背景技術(shù)：
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(tǒng)生產(chǎn)電解錳是利用菱錳礦為原料。但隨著菱錳礦的開采，其品位越來越低，而成本越來越高，加上電解錳行情的波動(dòng)及政府對(duì)高能耗企業(yè)的政策調(diào)控，以菱錳礦為原料的電解錳生產(chǎn)廠家難以維計(jì)，處于停產(chǎn)狀態(tài)。如何充分利用儲(chǔ)量豐富、品位高、價(jià)格實(shí)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(tǒng)的冶煉方法是高溫碳還原冶煉錳鐵或高溫碳還原后用硫酸浸出，制備硫酸錳和其它錳化合物。對(duì)于難選的軟錳礦，不能獲得高品位的精礦或因不易燒結(jié)而無(wú)法用高溫碳還原處理，必須尋找適宜的還原劑和開發(fā)新エ藝。近年來黃鐵礦與軟錳礦同時(shí)浸出的兩礦法受到普遍關(guān)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。另ー種采用兩礦同時(shí)焙燒使ニ氧化錳轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徨i，然后水浸出的エ藝，則需在高比下長(zhǎng)時(shí)間焙燒，不僅造成不能充分利用，而且渣量大、難處理，同時(shí)還存在煙氣處理問題。專利號(hào)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?qū)崿F(xiàn)尾氣中二氧化硫達(dá)標(biāo)排放及實(shí)現(xiàn)軟錳礦的浸出，但設(shè)備復(fù)雜，操作不便，不利于規(guī)模化生產(chǎn)。專利號(hào)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制備硫酸錳溶液，該エ藝應(yīng)用エ業(yè)廢棄物甘蔗糖蜜酒精廢液，變廢為寶，具有環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。浸出エ藝條件溫和、除雜過程簡(jiǎn)單。但上述方法錳的一次性轉(zhuǎn)化率較低，且產(chǎn)品難以過濾及洗滌，影響該方法的產(chǎn)業(yè)化。專利號(hào)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制備硫酸錳溶液，該エ藝雖然有較理想的錳的浸出率，但原料價(jià)高且來源受限制，且由于大量鐵的使用給后續(xù)的除雜操作帶來困難，増大了生產(chǎn)成本，難于產(chǎn)業(yè)化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在提供一種以軟錳礦為原料，以ニ氧化硫?yàn)檫€原劑，配合部分礦渣，濕法還原浸出生產(chǎn)電解錳的新方法。本發(fā)明步驟如下I)、浸錳エ序及一次除雜軟錳礦及礦渣磨礦細(xì)度85-90目85-90%，，液固比5 1，浸出時(shí)間6小時(shí)，反應(yīng)溫度85°C，用重量百分比濃度為18%的氨水調(diào)節(jié)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(guān)化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)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，過濾得到凈化硫酸錳溶液。浄化硫酸錳溶液后按傳統(tǒng)電解錳エ藝電解，生產(chǎn)出電解錳產(chǎn)品。本發(fā)明的生產(chǎn)エ藝?yán)矛F(xiàn)有硫酸錳或電解錳化合浸出設(shè)備與生產(chǎn)操作エ藝，不需增加設(shè)備投資，還原、浸出同時(shí)進(jìn)行，反應(yīng)速度快，錳浸出率高，不污染環(huán)境。與用菱錳礦為原料生產(chǎn)的同類產(chǎn)品的方法比較，其生產(chǎn)成本和電耗分別約減少約15%和10%，且エ藝操作簡(jiǎn)單，便于大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :在一定量的陽(yáng)極液中，投入軟錳礦粉，含錳22. 22% .磨礦細(xì)度85_90目85-90 %，液固比5 1，按計(jì)算定量沖入ニ氧化硫，投入礦渣，磨礦細(xì)度85-90目85-90%，液固比5 1，浸出時(shí)間6小時(shí)，溫度70-90°C，用重量百分比濃度為15%氨水調(diào)節(jié)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；濾后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(zhì)沉淀物，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?jīng)坊蛩徨i溶液。浄化硫酸錳溶液后按傳統(tǒng)電解錳エ藝電進(jìn)行解，生產(chǎn)出電解錳產(chǎn)品。電解設(shè)備陰極板規(guī)格為500X600，兩個(gè)電解槽串聯(lián)，每個(gè)槽12塊陰極板，共24塊陰極板，單板產(chǎn)量可達(dá)3. 95公斤。產(chǎn)品指標(biāo)成分含量(重量百分比％ )
權(quán)利要求
1. 一種以軟錳礦為原料濕法還原浸出生產(chǎn)電解錳的方法，其特征是以軟錳礦為原料，以ニ氧化硫?yàn)檫€原劑，配合部分礦渣，濕法還原浸出生產(chǎn)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(xì)度85-90目85-90%，液固比5 1，浸出時(shí)間6小吋，反應(yīng)溫度85°C，用重量百分比濃度為18%的氨水調(diào)節(jié)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，過濾得到凈化硫酸錳溶液； 凈化硫酸錳溶液后按傳統(tǒng)電解錳エ藝電解，生產(chǎn)出電解錳產(chǎn)品。
全文摘要
一種以軟錳礦為原料濕法還原浸出生產(chǎn)電解錳的方法，其特征是以軟錳礦為原料，以二氧化硫?yàn)檫€原劑，配合部分礦渣，濕法還原浸出生產(chǎn)電解錳。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝?yán)矛F(xiàn)有硫酸錳或電解錳化合浸出設(shè)備與生產(chǎn)操作工藝，不需增加設(shè)備投資，還原、浸出同時(shí)進(jìn)行，反應(yīng)速度快，錳浸出率高，不污染環(huán)境。與用菱錳礦為原料生產(chǎn)的同類產(chǎn)品的方法比較，其生產(chǎn)成本和電耗分別約減少約15％和10％，且工藝操作簡(jiǎn)單，便于大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C22B3/08GK102643986SQ20121012386
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者劉愛平, 謝文剛 申請(qǐng)人:花垣科信新材料有限責(zé)任公司