[發(fā)明專利]一種錳陽極泥錳鉛分離的方法

有效

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• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107574308B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張元波;劉兵兵;姜濤;王娟;蘇子鍵;李光輝;彭志偉;饒明軍;范曉慧;黃柱成;張鑫;路漫漫;古佛全;韓本來;劉繼成;涂義康;王嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/06;C22B13/02;C22B13/00;C22B47/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發(fā)明公開了一種錳陽極泥錳鉛分離的方法，該方法是將錳陽極泥進(jìn)行細(xì)磨后，制成團(tuán)塊，將團(tuán)塊干燥后，置于SO₂、N₂和O₂的混合氣體中焙燒、冷卻；然后將焙燒團(tuán)塊磨細(xì)后進(jìn)行水浸，過濾分離得硫酸錳浸出液和硫酸鉛渣。該工藝流程簡單、成本低，可以實現(xiàn)錳陽極泥中錳和鉛的高效分離回收，并且可以得到副產(chǎn)品硫酸鉛，實現(xiàn)了錳陽極泥資源的綜合利用；該方法特別適用于錳、鉛礦物緊密共生、錳、鉛元素以類質(zhì)同象形式存在的錳陽極泥。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種錳陽極泥的處理方法；特別涉及一種實現(xiàn)錳陽極泥中錳鉛分離的方法；具體涉及一種錳陽極泥經(jīng)硫酸化焙燒浸出分離錳、鉛的火法與濕法聯(lián)合選礦方法，屬于冶煉廢渣再利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電解錳生產(chǎn)過程中，在陽極析出氧，并有少量陽極泥沉積。這種陽極泥為黑褐色物質(zhì)，是電解過程中少量Mn²⁺在陽極放電生成的MnO₂在陽極板上沉積的產(chǎn)物。每生產(chǎn)1噸電解錳會產(chǎn)生高含錳率的陽極泥為0.05～0.08噸，近年來，我國電解金屬錳產(chǎn)量維持在120萬噸左右，因此，每年產(chǎn)生電解陽極泥6～9.6萬噸左右，累積量已達(dá)到92萬噸以上。這些陽極泥因其組成復(fù)雜，難以加以利用，一般作為危險廢渣堆存、煉鋼添加劑或廉價出售，并未得到較好的開發(fā)和綜合利用，不僅資源浪費，而且處理不當(dāng)易造成相當(dāng)程度的環(huán)境污染。

電解錳的生產(chǎn)過程中，陽極區(qū)Mn²⁺不可避免的被氧化并形成Mn⁴⁺的水合氧化物(水羥錳礦)，同時陽極板中的鉛錫合金亦被氧化并與錳氧水合物一起沉淀，形成典型的膠狀構(gòu)造。電解解錳陽極泥的主要成分是錳，主要以二氧化錳形式存在，主要雜質(zhì)為Pb、(NH₄)₂SO₄及鈣鎂，其中鉛除少量以合金存在外，絕大部分以PbO、PbO₂、PbSO₄形式存在。

陽極泥主要成份為MnO₂，其基本結(jié)構(gòu)是由1個錳原子核與6個氧原子配位形成的六方密堆積結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可容納不同的陽離子。研究表明，陽極泥主要為非化學(xué)計量的化合物MnO_x(1＜x＜2)，其晶格缺陷較大，一些雜質(zhì)如Pb可分布其中，使陽極泥呈失活的MnO₂。對原樣陽極泥的微區(qū)進(jìn)行分析，陽極泥以“封閉相”的形式存在于膠狀體系中。此外，由于鉛被錳氧化物包裹，造成鉛的浸出活性低。

目前，電解錳陽極泥資源主要集中于回收其中的錳、鉛元素的分離等，主要方法為采用直接浸出、還原浸出、堿熔、還原焙燒等方法，由于陽極泥中一部分鉛呈類質(zhì)同象的形式賦存于錳礦物中，且由部分鉛礦物與錳礦物嵌布粒度極細(xì)，呈層層包裹狀，造成了這些方法仍然存在錳、鉛分離效率低。中國專利(公開號CN105506294A)公開了一種綜合回收電解錳陽極泥中錳和鉛的方法，包括以下步驟：以電解錳陽極泥為原料，首先通過磨洗除硫及除去其他水溶性雜質(zhì)得到除硫陽極泥，再將除硫陽極泥經(jīng)高溫焙燒后，用燒堿液浸出其中的鉛，堿浸后經(jīng)過濾、洗滌得到低硅低硫富錳渣，將獲得的低硅低硫富錳渣用作冶煉金屬錳或低微碳錳合金的錳原料；堿浸后濾液中的鉛經(jīng)硫化沉淀回收得到硫化鉛精礦。該方法燒堿和硫化試劑耗量大，步驟繁瑣，錳鉛分離效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中錳陽極泥綜合利用過程中錳、鉛分離難的問題，本發(fā)明的目的是在于提供一種實現(xiàn)錳陽極泥中錳鉛高效分離的方法；該方法通過焙燒調(diào)控錳、鉛礦物狀態(tài)，可以通過水浸方式實現(xiàn)錳和鉛礦物的分離，步驟簡單，無需消耗酸堿浸出，成本低，有利于工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種錳陽極泥錳鉛分離的方法，該方法是將錳陽極泥細(xì)磨后，壓制團(tuán)塊；所述團(tuán)塊經(jīng)過干燥后，置于含SO₂、N₂和O₂的氣氛中，在350℃～650℃溫度下進(jìn)行焙燒，焙燒團(tuán)塊經(jīng)過細(xì)磨后，水浸，固液分離，得到硫酸錳浸出液和硫酸鉛浸出渣；