[發明專利]一種以軟錳礦為原料濕法還原浸出生產電解錳的方法

無效

• 申請號: 201210123862.4
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102643986A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 劉愛平;謝文剛
• 申請（專利權）人: 花垣科信新材料有限責任公司
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B3/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種以軟錳礦為原料濕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，處于停產狀態。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后用硫酸浸出，制備硫酸錳和其它錳化合物。對于難選的軟錳礦，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工藝。近年來黃鐵礦與軟錳礦同時浸出的兩礦法受到普遍關注，但是這種工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。另一種采用兩礦同時焙燒使二氧化錳轉變為硫酸錳，然后水浸出的工藝，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??“一種二氧化硫浸出軟錳礦的工藝流程“提供一種用軟錳礦吸收工廠尾氣中的二氧化硫浸出工藝流程，該工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，但設備復雜，操作不便，不利于規模化生產。

專利號為200610122400.5的專利公開了一種”一種軟錳礦浸出工藝“，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，該工藝應用工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。浸出工藝條件溫和、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201010195565.1的專利公開了一種“一種鐵粉還原浸出軟錳礦的工藝”，用鐵粉還原浸出軟錳礦制備硫酸錳溶液，該工藝雖然有較理想的錳的浸出率，但原料價高且來源受限制，且由于大量鐵的使用給后續的除雜操作帶來困難，增大了生產成本，難于產業化。

發明內容

本發明旨在提供一種以軟錳礦為原料，以二氧化硫為還原劑，配合部分礦渣，濕法還原浸出生產電解錳的新方法。

本發明步驟如下：

1)、浸錳工序及一次除雜：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℃，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：

MnO₂+SO₂＝MnSO₄

MCO₃+H₂SO₄＝MSO₄+CO₂+H₂O(M代表鈣、鎂、錳等金屬離子)

除鐵、鋁方程式M³⁺+3OH^-＝M(OH)₃(M代表鐵、鋁金屬離子)

除重金屬方程式M²⁺+S^2-＝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⁺+CO₃^2-＝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電解錳工藝電解，生產出電解錳產品。

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，不污染環境。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，便于大規模生產。

具體實施方式