[發明專利]一種基于電容吸附濃縮的錳回收方法

有效

• 申請號: 201210453280.2
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102925708A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 張世文;寧鵬
• 申請（專利權）人: 波鷹（廈門）科技有限公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C25C1/10;C02F1/469
• 代理公司: 泉州市博一專利事務所 35213
• 代理人: 方傳榜

技術領域

本發明涉及一種基于電容吸附濃縮的錳回收方法，特別是一種從電解錳廢渣中的提取硫酸錳溶液，經過電容吸附濃縮回收硫酸錳的方法，屬于循環經濟領域。

背景技術

錳及錳合金是鋼鐵工業、鋁合金工業、磁性材料工業、化學工業等不可缺少的重要原料之一，?錳是冶煉工業中不可缺少的添加劑。金屬錳的生產方法有兩種。一種是采用電解法，所得產品為電解金屬錳；另一種是以富錳礦及高硅錳硅合金為原料，用電爐脫硅精煉法生產，產品稱金屬錳。

電解錳加工成粉狀后是生產四氧化三錳的主要原料，電子工業廣泛使用的磁性材料原件就是用四氧化三錳生產的，電子工業、冶金工業和航空航天工業都需要電解金屬錳。隨著科學技術的不斷發展和生產力水平的不斷提高，電解金屬錳由于它的高純度、低雜質特點，現已成功而廣泛地運用于鋼鐵冶煉、有色冶金、電子技術、化學工業、環境保護、食品衛生、電焊條業、航天工業等各個領域。電解錳的純度很高，它的作用是增加合金屬材料的硬度，應用最廣的有錳銅合金、錳鋁合金，錳在這些合金中能提高合金的強度、韌性、耐磨性和耐腐蝕性，電解錳主要供應于不銹鋼的生產。?

目前，我國電解金屬錳生產主要以99.7％的產品為主，只有少數幾個廠家生產99.9％的產品（因99.9％的產品市場需求量較?。饕牧希i礦為氧化錳礦和碳酸錳礦兩大類，除前工序制液方式不盡相同外，電解生產工藝基本相同。

電解金屬錳生產工藝常以含錳較低（Mn10％～16％）的碳酸錳礦為原料，經破碎、磨細成礦粉，加入浸取罐中，加入硫酸、使礦粉中碳酸錳與硫酸反應，生成硫酸錳溶液，經過濾得浸提液和電解錳廢渣。往浸提液加入適量緩沖劑硫酸銨，并在酸性礦漿中加入二氧化錳粉除鐵，再通入液氨或加入石灰乳使礦漿成中性（pH≈7），固液分離去除殘渣，往濾液中加入硫化劑（二甲基胺荒酸鈉，（CH₃）₂NCS₂Na，簡稱SDD）或乙硫氮凈化，使鎳、鈷、鐵等離子成硫化物形態沉淀析出，經第二次固液分離除去硫化渣，加入添加劑（SeO₂或SO₂），即得合格電解液。電解時，合格電解液連續不斷地加入電解槽，電解至一定時間（一般為24h），取出附有電沉積錳的陰極板（同時放入干凈的陰極板，使電解連續進行），經鈍化、水洗、烘干后，將金屬錳剝下，即為成品。?在生產電解錳的過程中，制備電解液要產生大量的電解錳廢渣，廢渣中含有約4%的二價錳。長期以來，電解錳廢渣多采用直接填埋或堆放處理，廢渣中滲出的含有二價錳的液體浸入地下水或流域，不僅導致水污染，而且導致大量錳資源的浪費。電解錳廢渣利用的技術已有不少，但集中在錳礦渣利用制備建材方面。近年，有從電解錳廢渣回收錳的探索，如將電解錳廢渣加水提取，經過濾和凈化后，加入碳酸鈉生產高純碳酸錳的錳回收方法。但是，這種錳的回收方法需要消耗大量的碳酸鈉，成本較高，經濟上不夠合算。因此，目前還沒有一種經濟合理的錳回收利用方法。

發明目的

本發明的目的在于針對當前還沒有一種經濟適用的錳回收利用方法，提供一種從電解錳廢渣中回收錳的經濟適用，回收率高的錳回收利用方法，既解決錳污染環境問題，又提高錳資源的利用效率。

本發明是通過如下步驟實現的：

（1）、提?。簩㈦娊忮i渣在轉速為200～500轉/分鐘的攪拌條件下用20～85℃水提取三次，每次提取時間為20～40分鐘，第一次電解錳渣與水的質量比為1：1～1：2，第二次電解錳渣與水的質量比為1：0.5～1：1，第三次電解錳渣與水的質量比為1：1～1：2；

（2）、過濾：將提取所得的提取液經過過濾，得濾液和濾渣；

（3）、凈化：將步驟（2）過濾所得的濾液經微濾膜或超濾膜過濾得凈化提取液；

（4）、濃縮：將步驟（3）凈化所得的凈化提取液經過電容吸附濃縮，得二價錳離子濃度為38～42g/L的硫酸錳電解液。?

步驟（1）所述的提取，為了提高提取液中錳離子濃度，節約水資源和降低濃縮成本，提高效率，以第三次提取所得的提取液和經過步驟（4）濃縮分離所得的透析液作為第一次提取的溶劑。

步驟（2）所述的過濾是將步驟（1）提取所得的提取液過濾；過濾為濾袋過濾、壓濾過濾或離心過濾的一種。

步驟（2）所述過濾的離心過濾的轉速為800～5000轉/分鐘，最佳轉速為1200～2000轉/分鐘，溫度為常溫。

步驟（2）所述過濾的壓濾的工作壓力為：0.5～6kg/m²。