[發明專利]用電解錳陽極泥制備硫酸錳電解液并回收鉛的方法

有效

• 申請號: 201410054653.8
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103789551A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 沈慧庭;黎貴亮;黃曉燕;陳南雄;吳焱;黎永杰;李槐華;韋志興;劉貴揚;鄧永光
• 申請（專利權）人: 廣西大學;中信大錳礦業有限責任公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B13/00;C25C1/10;C25C7/06
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 王素娥

技術領域

本發明涉及電解錳渣處理方法，具體說就是用電解錳陽極泥制備硫酸錳并回收鉛的方法。

背景技術

電解錳陽極泥是電解金屬錳生產過程中產生的廢渣，主要成份是錳，鉛含量也較高，是可再利用的寶貴二次資源。但是，電解錳陽極泥的礦物組成與結構復雜，其中的鉛與錳的水合氧化物共生關系十分密切，大多數氧化錳呈膠狀和膠狀環帶構造成，晶形發育不完善，采用機械分選方法不能提純錳及回收鉛。目前，除極少量的陽極泥被用作化肥原料和水泥調凝劑外，大多堆棄，或者作為錳系合金原料，簡單地直接使用。前者造成資源浪費，大大降低了企業經濟效益，而且占用土地，導致重金屬污染，后者造成鉛揮發，每噸陽極泥將揮發鉛金屬近50公斤，不僅浪費了鉛資源，更重要的是嚴重污染環境。因此，如何經濟環保地再利用電解錳陽極泥是十分有意義的。

針對電解錳陽極泥等含錳廢料，已報道的處理方法主要有以下幾種：

(1)煅燒氧化法。用含錳廢料與氫氧化鈉進行煅燒氧化，再用甲醛作為還原劑進行還原生產化學二氧化錳。該方法原理上可提純錳，使錳與其它成分物質分離，有利于各有效成分的回收利用，但NaOH的用量很大，成本較高，且氫氧化鈉在高溫下煅燒易出現燒結現象，不適用于實際生產。

(2)焙燒—酸浸—氧化法。該方法就是首先在高溫下焙燒含錳廢料，使其中的MnO₂轉化為Mn₂O₃，然后用硫酸浸取，使焙燒產物歧化轉變為Mn²⁺，最后用氯酸鈉氧化歧化液得到活性二氧化錳。但該方法焙燒過程的條件較難控制，二氧化錳的轉化率較低，焙燒后經酸浸的濾渣中含錳較高，致使最終產品的錳回收率較低，未能實現錳與其它成分的分離，鉛沒有綜合回收，造成污染與浪費，且焙燒過程能耗大，成本較高。

(3)高溫焙燒除雜。采用還原揮發的方法將Pb、Sn、S脫出。試驗使用回轉窯，將物料及適量焦炭混合后置于耐火罐內，到達試驗溫度后將料罐推入至爐管中心的高溫區(1050～1100℃)進行還原，持續時間為1h。爐管內徑75mm，轉速5r/min，料罐外徑70mm，通氣孔直徑約16mm。還原劑(焦炭)的加入量以能使料罐內保持弱還原氣氛為宜，一般占料量的10%即可；經還原除雜后可使重要雜質降至進一步冶煉金屬錳及其合金所要求的范圍內，而Mn品位提高到70%左右。該工藝研究有效地去除了大部分的Pb、Sn等雜質，很大程度上提高了錳的品位，但鉛直接揮發，不能有效回收利用，嚴重污染環境；高溫煅燒錳的產物為Mn₃O₄(黑錳礦)，作為原料在工業中應用較困難。

(4)還原焙燒—酸浸。采用褐煤粉作為還原劑，還原焙燒含錳廢料，還原焙燒粉用硫酸浸出，浸出液經除雜后制備工業碳酸錳，浸錳后的濾渣含鉛、銀,配入硫化鉛精礦后進行火法熔煉,制成粗鉛(含銀)。焙燒溫度為750℃，焙燒8h，四價錳轉化為二價錳的轉化率達90%以上，經硫酸浸出除雜后，復分解反應制取碳酸錳，整個工藝錳的回收率≥80%。但是該工藝焙燒時間太長，焙燒工藝能耗大，生產效率太低。