[發明專利]碳酸錳礦的浸出方法

有效

• 申請號: 201310736423.5
• 申請日: 2013-12-29
• 公開（公告）號: CN103757212A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 龍炳清;王杰才;龔婕
• 申請（專利權）人: 四川師范大學
• 主分類號: C22B3/06
• 分類號: C22B3/06;C22B47/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本發明涉及碳酸錳礦的一種浸出方法。

背景技術

碳酸錳礦是生產金屬錳、硫酸錳、二氧化錳、硝酸錳等材料的重要原料。濕法工藝是生產上述材料的主要工藝，該工藝中浸出工序是必不可少的工序。在生產金屬錳、硫酸錳、二氧化錳的濕法工藝中，基本上采用硫酸浸出體系。由于碳酸錳礦中含有一定的MnO₂,?MnO₂不溶于硫酸，致使采用硫酸浸出碳酸錳礦時，目標金屬錳的浸出率不高，造成資源浪費。雖然在浸出體系中加入Fe²⁺、葡萄糖等還原劑能提高錳的浸出率，但是加入Fe²⁺會加重后續溶液凈化的負擔，加入葡萄糖的浸出速度較慢，浸出能耗加大。開發浸出率高、浸出速度快、能耗低、不增加后續過程負擔的碳酸錳礦的浸出方法具有較大實用價值。

發明內容

針對目前碳酸錳礦浸出的問題，本發明的目的是尋找一種浸出率高、浸出速度快、能耗低、不增加后續過程負擔的碳酸錳礦的浸出方法，其特征在于將≤180目的碳酸錳礦粉和≤1.5mm的木屑一并加入耐壓、耐硫酸和硝酸腐蝕的反應釜中，加入硫酸溶液進行第一階段的浸出，浸出產生的CO₂從排氣口排出。當CO₂氣體基本排完時，加入硝酸進行第二階段密閉浸出。第二階段浸出結束后，通入工業純氧對浸出液進行氧化。氧化結束后，放出漿料進行固液分離，得到所需浸出溶液。浸出渣用水洗滌，洗滌水用于配制硫酸溶液用于浸出，洗滌后的廢渣送渣場存放。浸出過程的硫酸加入總量為碳酸錳礦中全部錳浸出的理論消耗量的103%～110%，硫酸加入總量包括新加硫酸量和后續過程產生的返回浸出過程的溶液、洗滌水中所含硫酸量。木屑的加入量以干基計為碳酸錳礦中MnO₂質量的100%～130%。用于浸出的硫酸溶液中硫酸的初始濃度由所需浸出液中的Mn²⁺濃度確定，按下式計算：

硫酸濃度=所需浸出液中Mn²⁺濃度-用于浸出的硫酸溶液中Mn²⁺的初始濃度??????????????????????????????????????????????（1）

計算式的各濃度單位均為mol/L。

用于浸出以kg計的礦粉重量與用于浸出以L計的溶液的體積之比，簡稱固液比按下式計算確定：

固液比=1：浸出每kg礦粉所需的硫酸總量÷硫酸濃度????（2）

計算式中浸出每kg礦粉所需的硫酸總量以g計，硫酸濃度以g/L計。

第二階段浸出加入的硝酸按全部溶液體積計的濃度為2g/L～8g/L。

整個浸出過程的溫度為40℃～70℃，攪拌速度為50?r/min～130?r/min。第一階段的浸出時間為2h～3h。第二階段的浸出時間為1h～2h。對浸出液進行氧化時間為0.5h～1h，氧化過程的相對壓力為0.1Mpa～0.3MPa。

???本發明的目的是這樣實現的：第一階段的浸出過程主要由硫酸與MnCO₃、FeCO₃、Fe₂O₃發生如下化學反應：

???????MnCO₃?+?H₂SO₄?=?MnSO₄?+?CO₂?+?H₂O

???????FeCO₃?+?H₂SO₄?=?FeSO₄?+?CO₂?+?H₂O

???????Fe₂O₃?+?3H₂SO₄?=?Fe₂(SO₄)₃?+?3H₂O?

???????Fe₂(SO₄)₃?+?6H₂O?=?2Fe(OH)₃?+?3H₂SO₄

在第一浸出階段中，絕大多數MnCO₃被浸出進入溶液，部分Fe被浸出，隨著浸出過程的進行，溶液的酸度降低，進入溶液的部分Fe³⁺發生水解反應進入浸出渣中。