[發(fā)明專利]一種電解錳的生產(chǎn)方法

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• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112553481A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘宏;王啟任;王帥;狄家康;曹占芳;馬鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C22B47/00
• 分類號: C22B47/00;C25C1/10;C01F5/40;C01C1/242
• 代理公司: 長沙智路知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43244
• 代理人: 曲超

本發(fā)明公開一種電解錳的生產(chǎn)方法，包括浸出、除雜、萃取、反萃、電解及氨氮和鎂回收的工序，通過將液體循環(huán)分為兩個部分，大幅度減少循環(huán)溶液中雜質(zhì)的累積，有效增加循環(huán)次數(shù)，而且處理后的氨氮和鎂可直接回收利用，處理工藝簡單，有效解決了氨氮和鎂難處理和難回收的問題。另外，本發(fā)明整體工藝流程不僅增加水資源的循環(huán)次數(shù)，而且環(huán)境友好，不產(chǎn)生含氨氮電解錳渣，綠色環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電解錳的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種環(huán)境友好的電解錳的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

我國電解錳的生產(chǎn)主要采用酸浸電解的濕法冶金工藝，如圖1，現(xiàn)有的電解錳生產(chǎn)方法中，包括浸出、除雜、電解的工序，浸出工序完成后所得浸出液由氨水中和并沉淀除鐵、鋁，二甲氨基二硫代甲酸鈉(SDD)除重金屬后得到含一定濃度的氨氮的硫酸錳溶液，然后硫酸錳溶液加氨水和硫酸銨后進(jìn)入電解槽進(jìn)行循環(huán)電解制備電解錳，為了節(jié)約成本和減少環(huán)境污染，將電解后的電解液用于碳酸錳礦石的浸出，在循環(huán)過程中氨氮和鎂離子會隨著循環(huán)次數(shù)的增加不斷累積至飽和狀態(tài)，影響電解進(jìn)程，造成氨氮和鎂資源的損耗和污染，需要在氨氮和鎂離子達(dá)到一定濃度時開路排放或進(jìn)行處理。在現(xiàn)有的電解錳的浸出工藝中，含氨氮電解液的循環(huán)使用使得氨氮進(jìn)入浸出渣中難以去除回收利用，是傳統(tǒng)工藝中無法避免的缺陷，殘存在錳渣中的氨氮若不進(jìn)行有效的回收，不僅污染環(huán)境，而且造成資源的浪費(fèi)。另外，電解液中氨氮和鎂的濃度相對較高，進(jìn)入循環(huán)之后隨著循環(huán)和電解的進(jìn)行，在電解液中快速累積，需要處理比較頻繁，影響了水資源的循環(huán)，進(jìn)一步造成資源浪費(fèi)。

中國專利申請CN111592260A采用一種添加劑將成分復(fù)雜的電解錳渣中的可溶性銨鹽轉(zhuǎn)化為易分解的一水合氨再進(jìn)行回收，中國專利申請CN110639158A采用磷酸鈣與低品位氧化鎂在弱堿條件下，將重金屬主要以磷酸鹽沉淀穩(wěn)定固化，氨氮主要以鳥糞石穩(wěn)定固化，但均未實現(xiàn)礦渣中氨氮的去除和回收，而且并不能解決水資源循環(huán)次數(shù)有限，不能合理利用的問題。

除此之外，電解液閉路循環(huán)，鎂離子同時會不斷累積。電解錳溶液中高濃度鎂的存在會降低電流效率，增加生產(chǎn)成本，還會與硫酸錳、硫酸銨一起結(jié)晶，造成電解液中有益成分損失；結(jié)晶嚴(yán)重時，還會堵塞流通管道，影響電解錳連續(xù)生產(chǎn)。問題嚴(yán)重時，必須將電解后的電解液開路排放一部分，以減少鎂的累積，但該法會造成廢水污染和錳的損失。部分企業(yè)采用沉淀法以氟化物除鎂，它的缺點(diǎn)在于工藝流程長，氟離子殘留，不利于循環(huán)利用。

因此，亟需一種環(huán)境友好，經(jīng)濟(jì)效益好的新工藝解決目前電解錳的生產(chǎn)方法中存在氨氮和鎂在循環(huán)中累積嚴(yán)重造成循環(huán)有限使得水資源浪費(fèi)以及氨氮和鎂處理或回收難的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N電解錳的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法包括浸出、除雜、萃取、反萃、電解及氨氮和鎂回收的工序，通過將液體循環(huán)分為兩個部分，可大幅度減少循環(huán)溶液中雜質(zhì)的累積，有效增加循環(huán)次數(shù)，而且處理后的氨氮和鎂可直接回收利用，處理工藝簡單，有效解決了氨氮和鎂難處理和難回收的問題。另外，本發(fā)明的生產(chǎn)方法整體工藝流程不僅增加水資源的循環(huán)次數(shù)，而且環(huán)境友好，不產(chǎn)生含氨氮的電解錳渣，綠色環(huán)保，對環(huán)境友好。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種電解錳的生產(chǎn)方法，包括浸出、除雜、萃取、反萃、電解及氨氮和鎂回收的工序，具體為：

S1、浸出：使用酸性溶液對錳礦石進(jìn)行連續(xù)浸出得到浸出液和浸出渣，固液分離；所述浸出液中不含氮元素；

S2、除雜：向步驟S1中的所述浸出液中加入氧化劑氧化低價鐵，然后加入堿，調(diào)節(jié)所述浸出液pH至4～6，沉淀所述浸出液中的鐵鋁，接著加入SDD去除所述浸出液中的重金屬雜質(zhì)，過濾，得到沉淀和凈化液；所述堿不包括或不生成含氮元素的離子；