[發明專利]一種改進的菱錳礦濕法提取錳的方法

在審

• 申請號: 202010128832.7
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111118287A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 牛濱雪
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B3/44;C22B3/22;C22B47/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明涉及菱錳礦的濕法冶金領域，特別涉及一種改進的菱錳礦濕法提取錳的方法。該方法，其包括以下步驟：A、預處理：將Mn含量為19～25.5%的高硅錳礦磨礦成?200目占90～95%的礦粉，加入濃硫酸，攪拌混勻，于135～165℃下熟化處理60～100min，冷卻后粉碎至60%過60目篩，得預處理產物；所述的高硅錳礦中硅酸錳礦物占23～50%；B、浸出。本發明的有益效果是：軟錳礦的用量很少，僅為所用菱錳礦礦石重量的1～7％，而且錳的浸出率高達96～99％，渣中錳含量小于1.5％。

（一）技術領域

本發明涉及菱錳礦的濕法冶金領域，特別涉及一種改進的菱錳礦濕法提取錳的方法。

（二）背景技術

我國錳礦資源比較豐富，但是隨著近年錳行業的迅速發展，錳礦石的消耗量急劇增加，造成可供開采的錳礦石急劇減少，有些礦點甚至已近枯竭，錳的用途非常廣泛。目前大約90%的錳被消耗于鋼鐵工業，約10%的錳用于有色冶金、電子、電池、化工、農業等行業。而且，近年來，隨電動汽車等的迅速發展，錳在鋰離子電池行業中的用量也逐年增大。

目前，菱錳礦中錳的浸出一般采用傳統工藝，即：用熱稀硫酸作浸出劑，操作條件是：礦酸比為1∶0.5～0.6(重量)，浸出溫度60～95℃，浸出時間3～8小時。錳的浸出率 80～95％，渣中錳含量高達5～13％。這主要是由于菱錳礦中除含碳酸錳外，還含有其他形態 的錳化合物，如二氧化錳、硅酸錳等。其中二氧化錳不但本身不溶于熱稀硫酸，還阻礙其他形態錳的浸出。此外，我國除亞鐵所用氧化劑的量明顯偏高，現有工藝的浸出液中含亞鐵離子的濃度為0.4～1.5克/升，為了除去亞鐵離子，一般都加入大量過量的二氧化錳粉(軟錳礦)，加入量約為所用菱錳礦礦石重量的7～10％。加入如此大量的軟錳礦作氧化劑，其缺點是：1.成本高，2.過量的軟錳礦進入渣相，使渣相中錳含量增加，造成資源嚴重浪費。

（三）發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種改進的菱錳礦濕法提取錳的方法，能夠大大降低氧化劑用量，并可以大幅度提高錳的浸出率。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：在制取菱錳礦的酸性浸出液時，所用菱錳礦與硫酸的重量 比為1∶0.3～0.8，并加入1～18％所用菱錳礦礦石重量的還原劑。還原劑可以是亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、二氧化硫、黃鐵礦、抗壞血酸、羥基胺，其作用是提高錳的浸出率，減少渣相中的錳含量。然后，不分先后進行以下步驟：

A、預處理：將Mn含量為19～25.5%的高硅錳礦磨礦成-200目占90～95%的礦粉，加入濃硫酸，攪拌混勻，于135～165℃下熟化處理60～100min，冷卻后粉碎至60%過60目篩，得預處理產物；所述的高硅錳礦中硅酸錳礦物占23～50%。

B、浸出：

a、將預處理產物加入水中，在水礦比2.0～4.0，溫度20～70℃下攪拌水浸20～50min，經固液分離得到錳浸出液1及浸出渣；錳的浸出率在80%以上；

b、將高硅錳礦粉加入溫度為70～90℃的錳浸出液1中，錳浸出液1的加入量按高硅錳礦石中菱錳礦理論酸耗的1.3～1.5倍計，攪拌反應2～3h，經固液分離得錳浸出液2及固相浸出產物；固相浸出產物中殘余的錳礦物主要為未被浸出的硅酸錳占85%，其余主要為菱錳礦；

c、固相浸出產物的處理：將固相浸出產物與濃硫酸混合，然后在溫度為140～160℃的條件下預處理60～90min；再在水礦比2.0～3.0，溫度20～70℃下水浸20～40min，經固液分離得到錳浸出液3及浸出渣，浸出液3返回步驟b，用作浸出劑浸出高硅錳礦；

d、菱錳礦酸性浸出液過濾后，在濾液中加入1～7％所用菱錳礦礦石重量的軟錳礦， 軟錳礦中二氧化錳的含量為15～90％，軟錳礦用量的優選范圍是所用菱錳礦礦石重量的3～7％，進行除亞鐵反應。除亞鐵反應的溫度為室溫～100℃，優選40～80 ℃，反應時間為20分鐘以上；