一種含氯菱錳礦的除氯方法
【專利摘要】一種含氯菱錳礦的除氯方法，該方法的含氯菱錳礦在除氯前已粉碎至粉末狀。該方法的步驟如下：（1）在室溫條件下，將所述含氯菱錳礦粉末與石灰漿充分混合，以得混合料漿；（2）在步驟（1）所得混合料漿中加入碳酸鈉，并在25～40℃條件下充分?jǐn)嚢?；?）將經(jīng)過步驟（2）后的混合料漿進(jìn)行過濾分離，得到沉淀物和濾液；（4）洗滌步驟（3）所得的沉淀物，然后在30～80℃條件下烘干，即得到去除了氯的菱錳礦粉末。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明不僅同樣能夠去除含氯菱錳礦中的氯離子，并可以有效防止錳離子的溶出損失；而且還具有原料來源方便、成本低，特別是對環(huán)境基本無污染等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種含氯菱錳礦的除氯方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對含氯的菱錳礦進(jìn)行除氯處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用電解法生產(chǎn)金屬錳的工藝過程中，氯是一種有害的雜質(zhì)元素，而在一些菱錳礦中卻發(fā)現(xiàn)含有氯(例如新疆等西北地區(qū)的菱錳礦中含有質(zhì)量比為0.5~1.5%的氯)，這些氯在浸礦過程中會以氯離子的形態(tài)進(jìn)入到浸出液中。在電解生產(chǎn)金屬錳時，這些氯離子往往會富集在電解極板上，造成極板的腐蝕速度大大加快，嚴(yán)重時甚至?xí)盁濉?，這在影響生產(chǎn)效率的同時也增大了生產(chǎn)成本。另外，在電解過程中還會釋放出大量氯氣，嚴(yán)重污染環(huán)境，危害人體健康。因此，人們往往采取在浸礦之前盡量多地去除菱錳礦中氯離子的方法來減少其危害。目前，工業(yè)上已有好幾種去除氯離子的方法，申請公布號為CN103276192A、名稱為《從菱錳礦礦石中脫除氯化物雜質(zhì)的方法及其所采用的洗脫液》就是其中之一。在去除氯離子(該方法稱脫除氯化物雜質(zhì))方面，該方法確實取得了不錯效果。然而，由于在該方法中所用洗脫液是由硫酸銨和氨水構(gòu)成的混合溶液，且其主要組分為氨水(“硫酸銨的質(zhì)量”僅僅“占所述混合溶液總質(zhì)量的0.2%~0.6%”)，因此，該方法在克服“在電解錳時會放出大量氯氣”這一污染環(huán)境的不足之時，在“脫除氯化物雜質(zhì)”的過程中，卻又用了同樣對環(huán)境要造成污染的氨水-即便其“氨水的濃度為0.01~0.05M”，但氨水貯存運(yùn)輸十分不便，在使用過程中釋放出的氨氣是一種具有強(qiáng)烈的刺激性臭味的氣體，危害環(huán)境安全。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是，提供一種對環(huán)境基本無污染的含氯菱錳礦的除氯方法。
[0004]實現(xiàn)所述目的之技術(shù)方案是這樣一種含氯菱錳礦的除氯方法，與現(xiàn)有技術(shù)相同的方面是，該方法的含氯菱錳礦在除氯前已粉碎至粉末狀。其改進(jìn)之處是，所述含氯菱錳礦的粉末粒度不大于0.15mm ;該方法的步驟如下:
(1)在室溫條件下，向裝有含氯菱錳礦粉末的反應(yīng)器中加入石灰漿，并攪拌均勻以得混合料衆(zhòng)；其中，含氯菱猛礦粉末:石灰衆(zhòng)=Ig: 2mL~4mL ;石灰衆(zhòng)的配比為,氧化鈣:水=40g:1L ；
(2)在步驟(1)所得混合料漿中加入碳酸鈉，并在25~40°C條件下充分?jǐn)嚢瑁黄渲?，碳酸鈉與含氯菱錳礦粉末的質(zhì)量比為0.03~0.15: 1，攪拌時間不少于60分；
在步驟(1)、(2)兩個配比中的含氯菱錳礦粉末，均以氯含量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%作為計算單位；
(3)將經(jīng)過步驟(2)處理后的混合料漿進(jìn)行過濾、分離，得到沉淀物和濾液；
(4)洗滌步驟(3)所得的沉淀物，然后在30~80°C條件下烘干，即得到去除了氯的菱錳礦粉末。
[0005]從方案中可以看出，本發(fā)明用于去除氯的化合物中，沒有選用現(xiàn)有技術(shù)所選用的氨水(和少量硫酸銨),而是選用了石灰衆(zhòng)(和少量的碳酸鈉)。由于石灰衆(zhòng)屬無機(jī)的弱堿性物質(zhì)，所以，只要操作得當(dāng)就不會對環(huán)境造成污染；對操作人員來講，也避免了現(xiàn)有技術(shù)處理過程中，氨氣刺激呼吸道，危害人體健康的問題。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，含氯菱錳礦中的氯主要以Mn2 (0H)3C1、MnCl2.Η20、Mn2ClPO4的化合物形態(tài)存在的，在步驟(1)將含氯菱錳礦粉末與石灰漿充分混合后，這些化合物中的氯就在反應(yīng)過程中形成可溶性的氯化物進(jìn)入到溶液中了(即存在于步驟(3)所得的濾液中了)。在步驟(2)中加入碳酸鈉，能夠讓溶液的二價錳以沉淀的形式析出而固定在礦粉中，因此，在步驟(3)所得的濾液中就主要是可溶性的氯化物而錳離子濃度非常低，可忽略不計。另外石灰漿與氨水相比較，不僅價格非常低廉，容易制備，而且原料貯存、運(yùn)輸、使用十分方便。所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明不僅同樣能夠去除含氯菱錳礦中的氯離子，并可以有效防止錳離子的溶出損失；而且還具有原料來源方便、成本低，對環(huán)境基本無污染等優(yōu)點(diǎn)。 [0006]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
【具體實施方式】
[0007]一種含氯菱錳礦的除氯方法，該方法的含氯菱錳礦在除氯前已粉碎至粉末狀。本發(fā)明中，所述含氯菱錳礦的粉末粒度不大于0.15mm (約為泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩的100目)；該方法的步驟如下:
(1)在室溫條件下，向裝有含氯菱錳礦粉末的反應(yīng)器中加入石灰漿，并攪拌均勻以得混合料漿；其中，含氯菱錳礦粉末:石灰漿=Ig: 2mL~4mL;石灰漿的配比為，氧化鈣(CaO):水(H2O) = 40g: IL ；
(2)在步驟(1)所得混合料漿中加入碳酸鈉(Na2CO3)，并在25~40°C條件下充分?jǐn)嚢?；其中，碳酸鈉與含氯菱錳礦粉末的質(zhì)量比為0.03~0.15: 1，攪拌時間不少于60分；
在步驟(1)、(2)兩個配比中的含氯菱錳礦粉末，均以氯含量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%作為計算單位(也即，當(dāng)含氯菱錳礦中氯含量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5%時，對應(yīng)石灰漿的用量和碳酸鈉的用量，就均只用配比量的1/3，其余類推)；
(3)將經(jīng)過步驟(2)處理后的混合料漿進(jìn)行過濾、分離，得到沉淀物和濾液；
(4)洗滌步驟(3)所得的沉淀物，然后在30~80°C條件下烘干，即得到去除了氯的菱錳礦粉末。
[0008]顯然，對于在步驟(3)中剩下的濾液，在去除了其中可溶性氯化物后，還可進(jìn)一步回收利用——用常規(guī)方法再將其配制成步驟(1)所用石灰漿即可。
[0009]本發(fā)明通過了在實驗室所做的實驗驗證，驗證步驟與上述【具體實施方式】的步驟相同。所用含氯菱錳礦粉末是在實驗室粉碎、過篩的。粒度最小的粉末用200目泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩來過篩，其最大粒徑約為0.075mm。
[0010]驗證前，對驗證用的含氯菱錳礦粉末，先采用X射線熒光光譜法測定其氯含量；采用GB/T1506-2002《錳礦石錳含量的測定電位滴定法和硫酸亞鐵銨滴定法》中的硫酸亞鐵銨滴定法測定其錳含量。驗證實驗進(jìn)行到步驟(3)后，再采用GB11896-89《水質(zhì)氯化物的測定硝酸銀滴定法》測定濾液中的氯含量；采用GB/T1506-2002《錳礦石錳含量的測定電位滴定法和硫酸亞鐵銨滴定法》中的硫酸亞鐵銨滴定法，測定濾液中錳的含量。然后分別計算出氯的去除率和錳的損失率。驗證結(jié)果見驗證表(注:驗證表中的“固液比”表示“含氯菱錳礦粉末的質(zhì)量與石灰漿的體積量之比”，“固固比”表示“碳酸鈉與菱錳礦粉末的質(zhì)量比”)。[0011] 驗證表:
【權(quán)利要求】
1.一種含氯菱錳礦的除氯方法，該方法的含氯菱錳礦在除氯前已粉碎至粉末狀，其特征在于，所述含氯菱錳礦的粉末粒度不大于0.15mm ;該方法的步驟如下: (1)在室溫條件下，向裝有含氯菱錳礦粉末的反應(yīng)器中加入石灰漿，并攪拌均勻以得混合料衆(zhòng)；其中，含氯菱猛礦粉末:石灰衆(zhòng)=Ig: 2mL~4mL ;石灰衆(zhòng)的配比為,氧化鈣:水=40g:1L ； (2)在步驟(1)所得混合料漿中加入碳酸鈉，并在25~40°C條件下充分?jǐn)嚢瑁黄渲?，碳酸鈉與含氯菱錳礦粉末的質(zhì)量比為0.03~0.15: 1，攪拌時間不少于60分； 在步驟(1)、(2)兩個配比中的含氯菱錳礦粉末，均以氯含量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%作為計算單位； (3)將經(jīng)過步驟(2)處理后的混合料漿進(jìn)行過濾、分離，得到沉淀物和濾液； (4)洗滌步驟(3)所得的沉淀物，然后在30~80°C條件下烘干，即得到去除了氯的菱錳礦粉末。
【文檔編號】C22B1/00GK103627888SQ201310671461
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】孫大貴, 程亞亞, 陶長元, 劉作華, 范興, 杜軍, 劉仁龍, 李文生, 唐金晶, 左趙宏, 李澤全, 謝昭明, 張興然 申請人:重慶大學(xué)