一种阳极渣制备硫酸锰溶液和回收铅的方法技术

本发明专利技术属于固废利用技术领域。本发明专利技术提供了一种阳极渣制备硫酸锰溶液和回收铅的方法。本发明专利技术将锰阳极渣、水、还原剂和硫酸溶液混合，得到浆液，还原剂采用了抗坏血酸和二氧化硫脲的复合还原剂，能稳定的存在于酸中且对环境无害；将浆液超声后过滤获得滤液和滤渣；通过还原作用，将阳极渣中的锰从Mn

【技术实现步骤摘要】
一种阳极渣制备硫酸锰溶液和回收铅的方法


[0001]本专利技术涉及固废利用
，尤其涉及一种阳极渣制备硫酸锰溶液和回收铅的方法。

技术介绍

[0002]锰作为合金中常用的元素，可以显著的提高合金材料的硬度，因此得到了广泛应用。锰来源于自然界的锰矿石中，经过人工提取将锰元素从矿石中提取出来，得到锰单质。目前在工业上广泛应用的提炼方法有两种，一种为热法提炼，另一种为湿法提炼。热法提炼得到的金属锰纯度为95％左右，进行应用前还需要进一步的处理。而湿法提炼得到的金属锰纯度可达99.7％以上，因此湿法提炼成为了金属锰的主要生产方式。湿法提炼的大概流程为将锰矿石经酸浸后获得锰盐，然后将锰源送至电解槽经过电解析出单质锰。这种提炼方式，在阳极上会产生大量的二氧化锰，而且锰矿石中浸出的其他杂质金属，例如铁、铅、锡、铜、镁等也会附着在阳极上，成为了成分复杂的阳极渣。阳极渣如果进行就地掩埋会直接污染土壤和水源，如果进行煅烧，有害气体会进入大气中，严重危害到人体健康。因此，如何处理电解过程中阳极产生的阳极渣成为了锰提炼工业中亟需解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种阳极渣制备硫酸锰溶液和回收铅的方法。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种阳极渣制备硫酸锰溶液和回收铅的方法，包含下列步骤：
[0006](1)将锰阳极渣、水、还原剂和硫酸溶液混合，得到浆液；
[0007](2)将浆液超声后过滤获得滤液和滤渣；
[0008](3)将滤液和碱剂混合后加入硫化铵，得到硫酸锰溶液；
[0009](4)将滤渣、硫酸溶液和还原剂混合后反应，得到硫酸铅。
[0010]作为优选，步骤(1)中还原剂包含抗坏血酸和二氧化硫脲，所述抗坏血酸和二氧化硫脲的质量比为1～1.5：7～8；
[0011]所述硫酸溶液的质量浓度为12～17％；
[0012]所述锰阳极渣和水的质量体积比为1kg：4～5L；
[0013]所述锰阳极渣和还原剂的质量比为100：15～22；
[0014]所述锰阳极渣和硫酸溶液的质量体积比为1kg：2～3L。
[0015]作为优选，步骤(2)中所述超声的频率为30～40kHz，时间为1～2h。
[0016]作为优选，步骤(3)中所述碱剂为氨水或碳酸锰；
[0017]加入碱剂后的pH值为4.5～5.0。
[0018]作为优选，步骤(3)中将滤液和碱剂混合后进行反应，所述反应的时间为40～50min。
[0019]作为优选，步骤(3)中加入硫化铵后的pH值为6.5～7；
[0020]加入硫化铵后进行反应，反应的时间为30～40min。
[0021]作为优选，步骤(4)中所述硫酸溶液的质量浓度为5～10％；
[0022]所述还原剂为次磷酸铵。
[0023]作为优选，步骤(4)中所述滤渣和还原剂的质量比为5：1～1.5；
[0024]所述滤渣和硫酸溶液的质量体积比为1kg：2～2.5L。
[0025]作为优选，步骤(4)中所述反应的搅拌转速为210～260rpm，时间为150～180min。
[0026]本专利技术提供了一种阳极渣制备硫酸锰溶液和回收铅的方法。本专利技术将锰阳极渣、水、还原剂和硫酸溶液混合，得到浆液，还原剂采用了抗坏血酸和二氧化硫脲的复合还原剂，能稳定的存在于酸中且对环境无害；将浆液超声后过滤获得滤液和滤渣；通过还原作用，将阳极渣中的锰从Mn
4+
转变为可溶性的Mn
2+
离子进入液体中，铅变为硫酸铅沉淀，方便的实现铅和锰的分离。将滤液和碱剂混合后加入硫化铵，碱剂和硫化铵的加入可以去除重金属，从而得到较为纯净的硫酸锰溶液。将滤渣、硫酸溶液和还原剂混合后反应，在酸性条件下，使铅得到进一步的浸出，得到硫酸铅沉淀。
[0027]本专利技术提供的方法简单，高效，使用的试剂对环境安全、环保，能有效的将阳极渣中的锰元素和铅元素分离提取出来，对有用资源进行了很好的回收利用。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供了一种阳极渣制备硫酸锰溶液和回收铅的方法，包含下列步骤：
[0029](1)将锰阳极渣、水、还原剂和硫酸溶液混合，得到浆液；
[0030](2)将浆液超声后过滤获得滤液和滤渣；
[0031](3)将滤液和碱剂混合后加入硫化铵，得到硫酸锰溶液；
[0032](4)将滤渣、硫酸溶液和还原剂混合后反应，得到硫酸铅。
[0033]在本专利技术中，步骤(1)中还原剂包含抗坏血酸和二氧化硫脲，所述抗坏血酸和二氧化硫脲的质量比优选为1～1.5：7～8，进一步优选为1.1～1.4：7.2～7.8，更优选为1.2～1.3：7.4～7.6。
[0034]在本专利技术中，所述硫酸溶液的质量浓度优选为12～17％，进一步优选为13～16％，更优选为14～15％。
[0035]在本专利技术中，所述锰阳极渣和水的质量体积比优选为1kg：4～5L，进一步优选为1kg：4.2～4.8L，更优选为1kg：4.4～4.6L。
[0036]在本专利技术中，所述锰阳极渣和还原剂的质量比优选为100：15～22，进一步优选为100：16～21，更优选为100：18～19。
[0037]在本专利技术中，所述锰阳极渣和硫酸溶液的质量体积比优选为1kg：2～3L，进一步优选为1kg：2.2～2.8L，更优选为1kg：2.4～2.6L。
[0038]在本专利技术中，步骤(2)中所述超声的频率优选为30～40kHz，进一步优选为32～38kHz，更优选为34～36kHz；时间优选为1～2h，进一步优选为1.2～1.8h，更优选为1.4～1.6h。
[0039]在本专利技术中，步骤(3)中所述碱剂为氨水或碳酸锰。
[0040]在本专利技术中，加入碱剂后的pH值优选为4.5～5.0，进一步优选为4.6～4.9，更优选
为4.7～4.8。
[0041]在本专利技术中，步骤(3)中将滤液和碱剂混合后进行反应，所述反应的时间优选为40～50min，进一步优选为42～48min，更优选为44～46min。
[0042]在本专利技术中，步骤(3)中加入硫化铵后的pH值优选为6.5～7，进一步优选为6.6～6.9，更优选为6.7～6.8。
[0043]在本专利技术中，加入硫化铵后进行反应，反应的时间优选为30～40min，进一步优选为32～38min，更优选为34～36min。
[0044]在本专利技术中，步骤(4)中所述硫酸溶液的质量浓度优选为5～10％，进一步优选为6～9％，更优选为7～8％。
[0045]在本专利技术中，所述还原剂优选为次磷酸铵。
[0046]在本专利技术中，步骤(4)中所述滤渣和还原剂的质量比优选为5：1～1.5，进一步优选为5：1.1～1.4，更优选为5：1.2～1.3。
[0047本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阳极渣制备硫酸锰溶液和回收铅的方法，其特征在于，包含下列步骤：(1)将锰阳极渣、水、还原剂和硫酸溶液混合，得到浆液；(2)将浆液超声后过滤获得滤液和滤渣；(3)将滤液和碱剂混合后加入硫化铵，得到硫酸锰溶液；(4)将滤渣、硫酸溶液和还原剂混合后反应，得到硫酸铅。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中还原剂包含抗坏血酸和二氧化硫脲，所述抗坏血酸和二氧化硫脲的质量比为1～1.5：7～8；所述硫酸溶液的质量浓度为12～17％；所述锰阳极渣和水的质量体积比为1kg：4～5L；所述锰阳极渣和还原剂的质量比为100：15～22；所述锰阳极渣和硫酸溶液的质量体积比为1kg：2～3L。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述超声的频率为30～40kHz，时间为1～2h。4.如权利要求3所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家伟，王海峰，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：