[發明專利]一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法

有效

• 申請號: 201210238008.2
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN102703698A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 郭永鍇;馮桂林
• 申請（專利權）人: 昆明永瑞防腐有限公司
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B47/00
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 朱玉丹

技術領域

本發明涉及一種濕法冶金回收錳的方法，具體是一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法。

背景技術

錳鋁榴石是國土資源部門認為目前尚無工業意義或工業意義不大的錳的硅酸鹽礦物。采用火法冶金從錳鋁榴石礦中回收錳的方法回收效果差、回收成本高；傳統濕法冶金不能有效提取錳。

錳鋁榴石是錳石榴石類的一種端員礦物，其結構表達式為：Mn₃Al₂(SiO₄)₃，屬等軸晶系島狀結構的硅酸鹽礦物、對稱性強，晶體結構穩定，具有很強的原子間化學鍵結合力，布氏硬度為6.5～7。結晶形態較好的錳鋁榴石晶體可作為一種觀賞寶石，具有較高的觀賞價值。錳鋁榴石分布廣泛，在全球各地的錳礦石中均存在，其是在地球深部的高溫、高壓條件下由含硅、鋁、錳及其它元素的礦物自然合成，隨地殼運動上升至地殼淺層或地表。在錳礦資源中，錳鋁榴石礦物廣泛與碳酸錳礦、氧化錳礦等錳礦物共同伴生，部分礦體中錳鋁榴石占含錳礦物總量的60～70%，是一種重要的錳礦資源。但是由于錳鋁榴石的晶體結構穩定、極難破壞。錳鋁榴石純礦物的理論含錳量僅有33.29%，鋁、硅等元素存在于錳鋁榴石礦物晶格之中，通過傳統的選礦過程不可能將其與主金屬錳分離。工業實踐中，單純的錳鋁榴石礦物或以其為主的礦物需要用火法冶金過程的高溫來加以破壞，多與其它錳礦物配合用于火法生產硅錳合金。但由于其中硅、鋁的含量過高，冶煉產出的硅錳合金不能直接作為商品硅錳合金銷售和使用，僅能作為進一步冶煉的初級原料使用。因此，在我國地礦部門列入具有工業意義的二十余種錳礦物中，不包括目前尚無工業意義或工業意義不大的錳的硅酸鹽－錳石榴石。由于傳統濕法冶金過程無法有效分解錳鋁榴石提取其中的錳元素，尚未見有采用濕法冶金方法處理錳鋁榴石礦物的報道。目前采用傳統工藝直接浸出錳礦的錳濕法冶金工廠及錳化工廠，一般都以碳酸錳礦和氧化錳礦作為原料進行生產。錳礦物原料中如含有較高的錳鋁榴石，將嚴重影響錳的浸出率，因此各礦山存有大量的錳鋁榴石礦無法有效應用。這些堆存的礦石含錳量較高的僅有20%左右，既無法滿足火法處理的原料要求，也不能用濕法冶金處理。我國是世界上最大的錳消費國，錳礦產量遠不能滿足需要，還要大量進口優質錳礦以滿足生產需要。我國雖有較為豐富的錳礦資源，但以中、小型礦床為主，且礦石品位比較低。將現存錳鋁榴石礦物充分利用起來，將大大解決錳消費需求和供給之間的矛盾，滿足國民經濟發展的需求。

發明內容

為將傳統濕法工藝不能處理的錳鋁榴石礦物資源有效利用，本發明提出一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法的技術方案。

本發明的技術方案是：一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法，采用濕法冶金的技術，浸取錳鋁榴石礦物中所含的錳，與礦物中的其它成分分離，具體步驟為：

（1）礦物粉碎、磨細至-100目以下；

（2）在錳鋁榴石礦物加水調成礦漿，加入的水重量為礦物重量的3～7倍；

（3）在礦漿中加入硫酸，礦漿調配至酸濃度為20g/L～200g/L；

（4）加熱礦漿、保溫浸取；

（5）液固分離，得到含錳浸出液。

步驟（3）所述的在礦漿中加入硫酸為一次全部加入或采用泵將礦漿連續地加入，實現連續作業。

步驟（4）所述加熱礦的溫度為90℃～220℃，所述的保溫浸取的時間為60min～300min，浸取的過程在密閉反應容器內完成。

步驟（5）所述的液固分離，得到含錳浸出液是采用過濾進行分離，或沉清實現液固分離。

本發明是從以錳鋁榴石中，采用提高密閉反應器內的工作壓力和溫度的方法強化反應過程，高溫強化酸浸使錳原料中的錳迅速、充分浸出，并與硅、鋁等脈石組分有效分離，使浸出率和成本達到最佳。由于錳鋁榴石的晶體結構穩定、極難破壞，鋁、硅等元素存在于錳鋁榴石礦物晶格之中，本發明將錳鋁榴石礦物粉碎、磨細，調成礦漿，加入硫酸，較常規方法提高了加熱礦漿的溫度和浸取時間，采用過濾或者沉清的方法進行液固分離，得到含錳滿足后續工序要求的浸出液。

本發明采用加壓酸浸法從錳鋁榴石礦中浸出回收錳，通過加壓酸浸，大大強化浸出反應條件，破壞礦物結構，直接浸溶錳鋁榴石礦中的錳。本發明所采用的錳鋁榴石礦濕法冶金方法可提取礦物中大部分的錳，且本方法生產效率高，不污染環境。