[發明專利]一種制備硫酸錳、無水氯化錳及硫酸鈣的方法

無效

• 申請號: 201010599121.4
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102259930A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 王嘉興
• 申請（專利權）人: 王莉
• 主分類號: C01G45/10
• 分類號: C01G45/10;C01G45/06;C01F11/46;B09B3/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

技術領域

本發明涉及無機化工三廢的治理和利用技術領域，尤其涉及一種制備硫酸錳、無水氯化錳及硫酸鈣的方法，其原料為用硫酸法生產鈦白粉所得廢液和錳礦。

背景技術

硫酸法生產鈦白粉是是將鈦鐵粉與濃硫酸進行酸解反應生產硫酸亞鈦，經水解生成偏鈦酸，再經鍛燒、粉碎即得到鈦白粉產品，其化學反應原理為：

Fe₂O₃+3H₂SO₄＝＝Fe₂(SO₄)₃+3H₂O

TiO₂+2H₂SO₄＝＝Ti(SO₄)₂+2H₂O

Fe+Fe₂(SO₄)₃＝＝3FeSO₄

Ti(SO₄)₂+3H₂O＝＝H₂TiO₃↓+2H₂SO₄，

H₂TiO₃＝TiO₂+H₂O.

硫酸法生產鈦白粉，其產生的工業廢渣所含有的主要成分是硫酸，不僅排放量大而且排放濃度也很高。每生產一頓鈦白粉約排出10噸硫酸質量百分濃度為10-25％的廢渣，這些廢渣本來可以采取濃縮循環工藝來制造濃硫酸，但是，存在著耗能高，所用材質要求苛刻，硫酸亞鐵分離困難和回收時雜質富集等致命的問題。目前還尚未有較好的辦法來解決鈦白粉的廢酸治理和利用的問題。

發明內容

硫酸法生產鈦白粉所得廢液中所含有的主要成分為硫酸和硫酸亞鐵，其中，硫酸的質量含量為10-20％。為了充分利用該廢液，本發明提供一種制備硫酸錳、四水氯化錳及硫酸鈣的方法，其原料為用硫酸法生產鈦白粉所得廢液和錳礦，該方法將硫酸法生產鈦白粉所得廢液經過簡單的加工處理，提取和利用其中的硫酸，充分利用了硫酸法生產鈦白粉所得廢液的潛在價值，且不產生二次污染，是一個變廢為寶，經濟適用的方法。

本發明的技術方案如下：一種制備硫酸錳、無水氯化錳及硫酸鈣的方法，其原料為用硫酸法生產鈦白粉所得廢液和錳礦，包括如下具體步驟：

步驟A：將方錳石磨成100-150目的粗粉，和硫酸法生產鈦白粉所得廢液一起投入具有加熱裝置的浸泡罐(1)，浸泡8-10小時，浸泡溫度為60-80℃，經抽濾機(2)抽濾浸泡液，得到澄清的濾液和濾渣；

步驟B：澄清的濾液中加入氫氧化錳除雜，過濾，得到純凈的硫酸錳溶液；

步驟C：將純凈的硫酸錳溶液送入減壓蒸餾器一(3)中減壓蒸餾為硫酸錳飽和溶液，冷卻，析出含有結晶水的硫酸錳晶體，含有結晶水的硫酸錳晶體，再經洗滌機一(4)洗滌、干燥器一(5)、粉碎機一(6)粉碎、得到硫酸錳晶體產品(7)；

步驟D：將純凈的硫酸錳溶液與氯化鈣溶液以硫酸錳和氯化鈣的純物質的摩爾含量之比1∶0.8-1.2投入耐腐蝕反應器(8)，攪拌下進行化學反應，得到含氯化錳和硫酸鈣的混合物，經過濾器二(9)過濾，得到硫酸鈣濾餅和氯化錳濾液；

步驟E：將氯化錳濾液送去減壓蒸餾器二(10)蒸餾為氯化錳過飽和溶液，冷卻結晶得到無水氯化錳晶體，無水氯化錳晶體經過干燥器二(11)、粉碎機二(12)粉碎得到無水氯化錳晶體產品(13)；

步驟F：將硫酸鈣濾餅經洗滌機二(14)洗滌、干燥器三(15)、粉碎機三(16)粉碎、得到兩水硫酸鈣產品(17)。

本發明所述制備硫酸錳、無水氯化錳及硫酸鈣的方法，其化學反應原理為：

MnO+H₂SO₄＝＝＝＝＝MnSO₄+H₂O

MnSO₄+CaCl₂+2H₂O＝＝＝＝＝MnCl₂+CaSO₄·2H₂O

本發明的有益效果為：本發明所述制備硫酸錳、無水氯化錳及硫酸鈣的方法，充分利用了硫酸法生產鈦白粉所得廢液的潛在價值，且不產生二次污染，是一個變廢為寶，經濟適用的方法。該方法操作簡單，設備投資少，值得推廣應用。