从铁锰黑土制备碳酸锰的方法技术

本发明专利技术涉及一种从铁锰黑土制备碳酸锰的方法，该方法将铁锰黑土与水混合，搅拌条件下通入ＳＯ↓［２］，ＳＯ↓［２］的通入量控制在Ｍ↓［ＳＯ↓［２］／Ｍ↓［Ｍｎ］ｏ↓［２］＝１～１．８，一般３小时之内浸取反应完全，得到锰浸取液，或通入Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］，锰浸取液经ＫＭｎＯ↓［４］氧化水解除铁及氨水调节ｐＨ值至７．０～９．０，脱稀土后，净化液采用Ｗ↓［ＮＨ↓［４］ＨＣＯ↓［３］］／Ｗ↓［Ｍｎ］（质量比）１．９～２．１的ＮＨ↓［４］ＨＣＯ↓［３］沉淀锰，得到符合工业品质量要求（含大于４（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
从铁锰黑土制备碳酸锰的方法本专利技术涉及一种从铁锰黑土制备碳酸锰的方法，采用二氧化硫作为还原剂，还原浸取铁锰黑土中的锰，并制备碳酸锰的方法，属于湿法治金
本专利涉及的铁锰黑土是一种新型的稀土资源，稀土以胶态沉积相赋存于铁锰黑土的Mn-Fe非晶质体中，在我国四川冕宁及越南多巴澳均发现了该类由矿石风化形成的铁锰黑土。就我国四川而言，目前年开采量约为10～15万吨，年产铁锰黑土约为2～3万吨。这种铁锰黑土不但含有10～25％的锰，同时其稀土含量也在工业品位以上(2～10％)，因目前尚无合适的回收稀土的方法，在选矿过程中将其弃置。本专利技术的目的是提出一种从铁锰黑土制备碳酸锰的方法，根据铁锰黑土颗粒细(一般为1～10μm)，锰含量较高，且其锰活性好的特点，采用二氧化硫还原浸取锰，并用碳酸氢铵沉淀制备碳酸锰，以回收铁锰黑土中的锰。本专利技术提出的从铁锰黑土制备碳酸锰的方法，包括下列步骤：(1)用4∶1液固比的水洗涤稀土原矿，过筛，得到粒径为-200目以下的铁锰黑土；(2)上述所得的液固比为2～5∶1的铁锰黑土泥浆，常温下通入SO2,SO2的通入量为MSO2/MMnO2=1~1.8,(MSO2]]>为通入的SO2的摩尔量，为铁锰黑土中含锰的摩尔量)，搅拌浸取3～6h，过滤得到含锰浸取液，或用Na2SO3浸取上述铁锰黑土泥浆，Na2SO3用量为为Na2SO3的重量，W黑为铁锰黑土的重量)，同时用H2SO4调节酸度，H2SO4用量为MH2SO3/MNa2SO4=0.6~1.0]]>浸取12～24小时，过滤得到含锰浸取液；(3)用KMnO4或H2O2氧化上述含锰浸取液中的铁，其加入量为使锰浸取液的颜色变为微红，过滤；(4)加氨水调节上述第3步滤液的pH值至7.0～9.0，并加入絮凝剂聚乙烯酰胺，其浓度为0.1％，加入量为0.1～3ml，过滤分离；(5)在上述第4步的滤液中加入NH4HCO3进行沉淀，加入量为WNH4HCO3/WMn=1.5~2.8,]]>过滤干燥后即为碳酸锰产品。利用本专利技术提出的方法，可以有效地回收选矿过程中废弃的锰，制备得到符合工业品质量要求(含Mn大于43.0％)的MnCO3产品，锰的总回收率为81.53％。下面介绍本专利技术的实施例。实施例1称取由原矿洗涤获得的颗粒度小于-200目的铁锰黑土100g，加入300ml水调成浆状，加入NaSO328.5g搅拌溶解后，加入1∶1H2SO428ml，搅拌12小时，H2SO4应滴加，1小时之内加完。浸取完成后铁锰黑土由黑色变成浅黄色。过滤后，得到-->锰浸取液，分析其Mn,Fe及RE。其浸取率分别为86.3％,0.52％,2.31％。上述浸取液通空气2小时后，加热到70℃，通气搅拌1小时，使其中Fe2+氧化成Fe3+，并在加热条件下水解生成Fe(OH)3沉淀。为了使其中的Fe2+氧化完全，补加小量KMnO4(10g/l)溶液，使溶液变成微红，继续搅拌10分钟后过滤。滤液中铁含量降低2ppm/ml，Fe3+的除去率达99.85％。上述滤液进一步用氨水调节pH至8.00，静置料液酌加0.1％聚丙稀酰胺PAM助凝，得到的沉淀物为氢氧化稀土，可以加以回收，该过程锰的损失率约2.5％。经上述过程得到的净化料液，加入20％质量浓度NH4HCO3沉淀锰，NH4HCO3加入量为WNH4HCO3/WMn]]>(NH4HCO3与Mn的质量比)=1.9倍，锰沉淀率为98.4％，沉淀过滤干燥后得到MnCO3产品，锰的总回收率为80.23％，产品符合工业品MnCO3质量要求。实施例2铁锰黑土100g，加水300ml调成泥浆状，通SO2气体并搅拌，SO2通入量为MSO2/MMnO2(MSO2]]>为SO2通入摩尔量，为铁锰黑土中锰的摩尔量)=1.40。SO2通入过程中观察到铁锰黑土泥浆由黑褐色变成浅黄色，浸取系统温度由25℃升高至38℃,3.5h完成浸取，过滤得到锰浸取液，分析滤液Mn,Fe及RE。其浸取率分别为91.20％,1.85％,4.20％。根据滤液中的Fe含量，加入定量H2O2，使Fe2+氧化成Fe3+，并在加热70℃，使之水解生成Fe(OH)3沉淀。过滤后，分析Fe含量，铁的去除率达98.35％。按例1用氨水调节pH至8.00，静置料液加小量0.1％聚丙稀酰胺PAM助凝，滤去沉淀物得到净化液。净化液采用NH4HCO3沉淀，NH4HCO3加入量为WNH4HCO3/WMn=2.0,]]>锰的沉淀率为95.5％，沉淀过滤干燥后，产品MnCO3中Mn含量为43.60％。实施例3铁锰黑土2公斤，通SO2并搅拌4小时，SO2通入量为MSO2/MMnO2]]>(摩尔比)1.35，浸取完毕，过滤分析其滤液中的Mn,Fe及RE含量。其浸取率分别为Mn89.76％，RE3.98％,Fe4.20％。浸取液通空气2h后，加热至70℃继续通入空气氧化1h后，加入10g/l高锰酸钾溶液至反应液微红，继续搅拌0.5小时后，过滤，滤液分析铁含量，铁的去脱除率达99.5％。再按实施例1用氨水调节pH至8.00，脱除上述滤液中的的稀土后，得到净化液。用NH4HCO3沉淀，其用量为WNH4HCO3/WMn=2.0,]]>过滤干燥后得到MnCO3产品，Mn的总回收率为82.65％，产品MnCO3中锰含量为43.15％，其达到工业品要求的质量要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从铁锰黑土制备碳酸锰的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：（１）用４∶１液固比的水洗涤稀土原矿，过筛，得到粒径为－２００目以下的铁锰黑土；（２）上述所得的液固比为２～５∶１的铁锰黑土泥浆，常温下通入ＳＯ↓［２］，ＳＯ↓［２］的通 入量为Ｍ↓［ＳＯ↓［２］］／Ｍ↓［ＭｎＯ↓［２］］＝１～１．８，Ｍ↓［ＳＯ↓［２］］为通入的ＳＯ↓［２］的摩尔量，Ｍ↓［ＭｎＯ↓［２］］为铁锰黑土中含锰的摩尔量，搅拌浸取３～６ｈ，过滤得到含锰浸取液，或用Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［３］浸取上述 铁锰黑土泥浆，Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［３］用量为Ｗ↓［Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［３］］／Ｗ↓［黑］＝０．２～０．５，Ｗ↓［Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［４］］为Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［３］的重量，Ｗ↓［黑］为铁锰黑土的重量，同时用Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］调节酸度，Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］用量为Ｍ↓［Ｈ↓［２］ＳＯ↓［３］］／Ｍ↓［Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［４］］＝０．６～１．０浸取１２～２４小时，过滤得到含锰浸取液；（３）用ＫＭｎＯ↓［４］或Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］氧化上述含锰浸取液中的铁，其加入量为使锰浸取 液的颜色变为微红，过滤；（４）加氨水调节上述第３步滤液的ｐＨ值至７．０～９．０，并加入絮凝剂聚乙烯酰胺，其浓度为０．１％，加入量为０．３～１ｍｌ，过滤分离；（５）在上述第４步的滤液中加入ＮＨ↓［４］ＨＣＯ↓［３］进行沉淀，加入量为Ｗ ↓［ＮＨ↓［４］ＨＣＯ↓［３］］／Ｗ↓［Ｍｎ］＝１．５～２．８，过滤干燥后即为碳酸锰产品。...

【技术特征摘要】
1、一种从铁锰黑土制备碳酸锰的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：(1)用4∶1液固比的水洗涤稀土原矿，过筛，得到粒径为一200目以下的铁锰黑土；(2)上述所得的液固比为2～5∶1的铁锰黑土泥浆，常温下通入SO2,SO2的通入量为MSO2/MMnO2=1~1.8,MSO2]]>为通入的SO2的摩尔量，为铁锰黑土中含锰的摩尔量，搅拌浸取3～6h，过滤得到含锰浸取液，或用Na2SO3浸取上述铁锰黑土泥浆，Na2SO3用量为为Na2SO3的重量，W黑为铁锰黑土的重量，同时用H2SO...

【专利技术属性】
技术研发人员：池汝安，朱国才，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]