[發明專利]一種電解金屬錳生產免鈍化工藝及產品后處理方法

在審

• 申請號: 202011032003.5
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112195484A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 鄧宗瑜;朱應峰;胡永洪;陶小強;石躍
• 申請（專利權）人: 遵義天磁錳業集團有限公司
• 主分類號: C25C1/10
• 分類號: C25C1/10;C25C7/06;C25C7/08
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發明公開了一種電解金屬錳生產免鈍化工藝及產品后處理方法，包括以下步驟：通過錳礦粉與硫酸反應得到硫酸錳溶液，用氨水中和尾酸，再將該硫酸錳溶液通過凈化除鐵等步驟后得到含硫酸銨的硫酸錳溶液；在該溶液中添加一定濃度的二氧化硒、表面活性劑和有機高分子絮凝劑，電解得到錳積板；將該錳積板從電解槽中取出后直接進入湍流洗滌槽，清洗錳積板表面可溶性硫酸鹽，再送入低溫烘干箱，烘干后經過自動剝離得到免鈍化的電解錳產品；完成剝離作業的陰極板經過洗板、陽極液酸浸、浸漬水玻璃等操作后返回電解槽繼續使用。本發明制得的錳積板比表面積較小、表面細致平整，并且整個后處理過程不使用任何有鉻鈍化劑和無鉻鈍化劑，不產生任何新的污染。

技術領域

本發明涉及點解金屬錳生產加工工藝領域，具體為一種電解金屬錳生產免鈍化工藝及產品后處理方法。

背景技術

金屬錳的提煉方法有熱法(火法)和電解法(濕法)兩種，熱法生產的金屬錳純度一般只有90～95％，并且能耗高，污染嚴重，已經逐漸被淘汰。電解法生產金屬錳純度可以達到99.7％以上，可使用低品位錳礦石進行生產，污染相對較小，是目前金屬錳生產的主要方式。

電解法生產金屬錳是通過電解硫酸錳溶液得到電解金屬錳片,金屬錳是比較活潑的金屬,加之由于電解金屬錳片表面具有豐富的晶枝結構,比表面積大,所以電解金屬片的氧化活性很大,暴露在空氣中的濕的電解金屬錳片能迅速被空氣氧化。為了防止錳片氧化,常用的方法是用重鉻酸鹽鈍化法,這種方法成本低,操作方便,鈍化后的電解錳片具有良好的表面色澤和較強耐氧化性能,但嚴重不足的是鈍化過程中有大量含有六價鉻的廢水產生。錳片用重鉻酸鹽鈍化后,需要用大量水沖洗干凈,因而產生大量含鉻廢水，含鉻廢水經過處理會產生危險廢物含鉻廢渣，處置不當會對生態環境造成較大影響，發達國家已經嚴格禁止鉻酸鹽鈍化工藝的使用。為取代電解錳片的有鉻鈍化，國內外進行了大量的研究和實驗，基本技術路線是采用低毒或無毒的無鉻鈍化劑，對電解錳片表面采用覆蓋、包裹等形式，避免電解錳片與直接空氣接觸，達到延緩金屬錳片被氧化的目的，這種無鉻鈍化劑由于成份相對復雜，難免會產生新的污染或者通過無鉻鈍化廢水，將雜質帶入電解錳的生產流程，影響電解錳的正常生產。而有些無鉻鈍化劑中含有磷酸鹽或者在鈍化過程中需要使用磷酸調整鈍化液pH值，導致電解錳片的磷含量超標，影響產品質量。

為了解決上述問題，我們對此做出改進，提出一種電解金屬錳的生產及產品免鈍化處理工藝。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

本發明提供一種電解金屬錳生產免鈍化工藝及產品后處理方法，包括以下步驟：

S1、通過錳礦粉與硫酸反應得到硫酸錳溶液，用氨水中和尾酸，再將該硫酸錳溶液通過凈化除鐵、除重金屬、固液分離后得到含硫酸銨的硫酸錳溶液；

S2、在該溶液中添加一定濃度的二氧化硒、表面活性劑和有機高分子絮凝劑，在隔膜電解槽中特定陰極電流密度下電解24小時，得到表面細致平整的錳積板；

S3、將該錳積板從電解槽中取出后不經過鈍化處理，直接進入湍流洗滌槽，在洗滌槽內清洗錳積板表面可溶性硫酸鹽，再送入低溫烘干箱，烘干后經過自動剝離得到免鈍化的電解錳產品；

S4、完成剝離作業的陰極板經過洗板、陽極液酸浸、浸漬水玻璃等操作后返回電解槽繼續使用。

作為本發明的一種優選技術方案，所述S2中，添加的表面活性劑和有機高分子絮凝劑均為非離子型；所述S3中，錳積板采用低溫烘干的方式進行干燥，烘干溫度為60～80℃，烘干過程中產生的水蒸氣經收集后，通過冷凝脫水，再次加熱進入烘干箱循環。

作為本發明的一種優選技術方案，所述S2中，表面活性劑添加濃度為10～50mg/L，有機高分子絮凝劑添加濃度為1～10mg/L。

作為本發明的一種優選技術方案，所述S2中，24小時電解周期內陰極板電流可分成四個階段，并且每個階段逐級升高，具體包括：