[發明專利]錳礦二氧化硫浸出液中連二硫酸錳的高效分解方法

有效

• 申請號: 201910809234.3
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN110396595B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 楊林;蔣文舉;辛廣智
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C22B3/44
• 分類號: C22B3/44;C22B47/00
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 呂建平

本發明公開了一種錳礦二氧化硫浸出液中連二硫酸錳的高效分解方法，其主要內容為，在錳礦漿的二氧化硫浸出液的溫度條件下，向浸出液中依次加入硫酸、二氧化錳(或二氧化錳礦)和三價鐵，在恒溫和酸性條件下，通過三價鐵和二氧化錳高價金屬本身的催化活性，以及由三價鐵和二價錳形成的配位催化還原和自由基氧化形成的鏈反應過程實現二氧化硫向硫酸根的快速氧化轉化。本發明工藝方法具有成本較低、易于大規模產業化生產優勢。反應產物即為浸出液中主要成分硫酸錳，未引入新的雜質，有利于浸出液后續用于生產電解金屬錳或硫酸錳。

技術領域

本發明屬于污染控制與資源化、濕法冶金技術領域，具體涉及的是一種錳礦以二氧化硫為浸出劑的浸出液中連二硫酸錳高效分解的方法。

背景技術

二氧化硫(SO₂)是常見的大氣污染物，其對人體健康和環境有嚴重的影響，不僅會引發呼吸道、心血管等疾病，還會導致酸雨、建筑物被腐蝕等。目前常用的煙氣二氧化硫排放控制技術主要有干法、濕法和半干法技術，但對于高濃度的煙氣二氧化硫，這些技術已不能滿足要求，且易產生二次污染，脫硫成本較高。為了克服這些技術的不足，人們開發出了一種資源化的煙氣脫硫技術，一方面可以滿足脫硫要求，另一方面也能回收利用硫資源，降低脫硫成本。

氧化錳礦漿煙氣脫硫技術是一種新興的資源化煙氣脫硫技術，利用氧化錳礦(主要以MnO₂為主)中二氧化錳與煙氣中二氧化硫反應進行脫硫。該技術不僅可以實現二氧化硫的達標排放，而且可以將脫硫浸錳過程中產生的副產物進一步制備硫酸錳產品或者電解錳，從而實現了煙氣中SO₂和氧化錳礦的同步資源化。氧化錳礦漿脫硫法所采用的吸收劑豐富、工藝流程較短、操作簡便而且設備運行穩定，與傳統的鈣基煙氣脫硫工藝相比，錳礦漿脫硫的產物可以資源化生產硫酸錳及其相關產品，解決了傳統的鈣基煙氣脫硫工藝廢水和脫硫渣二次污染、難以資源化利用等弊端，在煙氣脫硫領域是一種符合清潔生產及循環經濟理念的新技術，具有較好的推廣應用前景。然而，氧化錳礦漿在脫硫過程中，會發生副反應，生成連二硫酸錳(Mn₂S₂O₆)：

SO₂+H₂O→H₂SO₃

2H₂SO₃+MnO₂→MnS₂O₆+H₂O

MnS₂O₆→MnSO₄+SO₂MnS₂O₆+MnO₂→2MnSO₄

連二硫酸錳的生成和累積將嚴重影響脫硫液的高值利用。當脫硫液制成硫酸錳產品時，會影響硫酸錳結晶過程，使產品純度降低，同時在高溫干燥硫酸錳結晶過程中連二硫酸錳會分解放出二氧化硫，導致二次污染。當脫硫液作為電解錳生產時，連二硫酸錳濃度若大于5g/L，將會影響電解過程。這限制了錳漿煙氣脫硫技術的大規模工業化應用，故亟待采取措施降低脫硫液中連二硫酸錳的含量。