一种电解二氧化锰制备过程中的中和工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种电解二氧化锰制备过程中的中和工艺，包括如下步骤：将碳酸锰矿粉粒与浓硫酸按比例倒入原液制备罐中制备硫酸锰矿浆；在中和除杂罐中加入氧化锰矿粉，氧化锰与硫酸锰矿浆混合，去除硫酸锰矿浆中的钾、铁杂质，压滤得到硫酸锰矿液；在硫酸锰矿液中加入中和剂，调整PH值至5～6；在硫酸锰原液加入氟源化合物，经加热得到硫酸锰溶液和氟化物；硫酸锰溶液保温静置30分钟后，在硫酸锰溶液中加入硫化剂，加热至60～100℃后保温20分钟，静置60分钟，压滤得到硫酸锰滤液和重金属硫化物。本方案采用氟源化合物与硫酸锰溶液反应，由于碱土金属氟化物粒径很小，利用碱土金属氟化物可吸附在重金属硫化物的特性，去除溶液中的碱土金属和重金属。的碱土金属和重金属。的碱土金属和重金属。

【技术实现步骤摘要】
一种电解二氧化锰制备过程中的中和工艺


[0001]本专利技术属于电解二氧化锰制备
，具体是一种电解二氧化锰制备过程中的中和工艺。

技术介绍

[0002]电解二氧化锰是一种重要的化工产品，也是重要的化工原料，可用于医药、造纸、电池原料及其他锰盐的制备等。电解二氧化锰是以锰矿石为原料，现行市场上高品位锰矿资源枯竭殆尽，而以低品位锰矿为原料的电解二氧化锰传统的制备工艺则存在利用率的问题，而电解二氧化锰制备过程中，用于电解二氧化锰的硫酸锰滤液的含锰量关系着最终二氧化锰的出品率。
[0003]例如中国专利，公布号为CN107365915A的专利公开了一种电解二氧化锰制备过程中的新型中和工艺，包括以下步骤：先将碳酸锰矿粉粒和浓硫酸按重量比为1：0.5～0.65的比例混合后，经过加热、搅拌和浸锰8h后，得到pH值＞2的含有硫酸锰的矿浆；然后在含有硫酸锰的矿浆中加入氧化锰矿粉，以除去杂质钾、铁；接着加入中和剂并进行二次压滤；在硫酸锰溶液中加入硫化剂，使重金属的沉降，进行三次压滤后，加入除钼添加剂并进行四次压滤，得到硫酸锰滤液；最后将硫酸锰滤液进行静置沉淀、过滤，取溶液进行电解，得到二氧化锰产品和废液。
[0004]该专利通过含锰量大于14％的精碳酸锰矿和采用锰含量小于3.5％的碳酸锰磁选尾矿作为主要反应原料，利用精锰矿损耗率低于常规锰矿石的特性提高硫酸锰溶液的含锰量，但是本工艺未去除硫酸锰溶液中的碱土金属，导致单位体积内硫酸锰溶液中的含锰量不高，因此，我们提出了一种电解二氧化锰制备过程中的中和工艺。
专利
技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中未去除硫酸锰溶液中的碱土金属，导致单位体积内硫酸锰溶液中的含锰量不高的问题，本专利技术的目的是提供一种电解二氧化锰制备过程中的中和工艺。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种电解二氧化锰制备过程中的中和工艺，包括如下步骤：
[0007]S1、原液制备阶段，将碳酸锰矿粉粒与浓硫酸按比例倒入硫酸锰制备系统中，硫酸锰制备系统包括原液制备罐和中和除杂罐，原液制备罐与中和除杂罐之间通过输送管连通，经原液制备罐加热、搅拌和浸锰6
‑
10h后得到PH值＞2的硫酸锰矿浆；
[0008]S2、初步除杂阶段，在中和除杂罐中加入氧化锰矿粉，硫酸锰矿浆通过输送管流向中和除杂罐，氧化锰与硫酸锰矿浆混合，去除硫酸锰矿浆中的钾、铁杂质，通过中和除杂罐压滤得到硫酸锰矿液；
[0009]S3、调整PH值阶段，取出钾、铁杂质后，在硫酸锰矿液中加入中和剂，调整PH值至5～6，再通过二次压滤得到硫酸锰原液；
[0010]S4、除碱土金属阶段，在硫酸锰原液加入氟源化合物，经中和除杂罐加热升温得到混合液，通过中和除杂罐进行三次压滤得到硫酸锰溶液和氟化物；
[0011]S5、除重金属阶段，硫酸锰溶液保温静置30分钟后，在硫酸锰溶液中加入硫化剂，加热至60～100℃后保温20分钟，静置60分钟，再通过中和除杂罐进行四次压滤得到硫酸锰滤液和重金属硫化物。
[0012]进一步，所述S1中碳酸锰矿粉粒与浓硫酸重量比为2:1。
[0013]进一步，所述S1中原液制备罐包括罐体，罐体顶部设有碳酸锰进料管和浓硫酸输送管，罐体内壁顶部固定连接有电机，电机的输出端固定连接有转动轴，转动轴侧壁固定连接有若干搅拌叶片，罐体内侧壁设有若干电磁加热器，输送管的一端与罐体侧壁下部连通。
[0014]进一步，所述S1中中和除杂罐包括内筒，内筒外套有外筒，外筒侧壁下部两侧连接有排液管，排液管上安装有阀门，内筒顶部可拆卸连接有盖体，内筒侧壁下部设有若干过滤孔，过滤孔沿其边缘粘接有滤膜，内筒外侧壁设有活动挡板机构，盖体底部安装有电控缸，电控缸底部固定连接有伸缩杆，伸缩杆远离电控缸的一端固定连接有推板，推板底部安装有电控加热片，内筒内壁底部放置有收集槽，内筒内侧壁下部设有内螺纹，收集槽外侧壁设有外螺纹，收集槽与内筒内侧壁螺纹连接。
[0015]进一步，推板底部沿其边缘设有开口，推板通过开口与收集槽侧壁相抵触。
[0016]进一步，活动挡板机构包括若干环形挡板和若干电控滑轮，电控滑轮以内筒圆心为中心沿内筒外侧壁周向均匀布置，环形挡板与电控滑轮通过细绳连接，细绳一端与电控滑轮固定连接，且细绳缠绕在电控滑轮上，细绳远离电控滑轮的一端与环形挡板固定连接，环形挡板与内筒外侧壁相抵触，且环形挡板遮盖过滤孔，相邻环形挡板之间通过连接杆连接。
[0017]进一步，所述S2中氧化锰矿粉为低品位氧化锰矿粉，且其含锰量为15％～25％。
[0018]进一步，所述S3中中和剂为碳酸锰。
[0019]采用上述方案后实现了以下有益效果：
[0020]1.相较于现有中和工艺，本方案采用氟源化合物与硫酸锰溶液反应，由于碱土金属氟化物粒径很小，利用碱土金属氟化物可吸附在重金属硫化物的特性，去除溶液中的碱土金属和重金属，相对于现有技术，本方案的成本更低，本方案制备的硫酸锰溶液杂质更少，提高了单位体积硫酸锰溶液中的含锰量；
[0021]2.由于改进了中和工艺的设备，溶液与反应物在内筒反应后，溶液通过过滤孔流向外筒，化学反应产生的沉淀物堆积在收集槽，将收集槽内的沉淀物取出后，收集槽中重新铺满新的化合物，将收集槽与内筒螺纹连接，通过活动挡板机构打开过滤孔的同时，启动电控缸，使得伸缩杆带动推板向上移动，导致内筒压力减小，进而使得外筒内的溶液通过过滤孔重新回到内筒进行下一步反应，相比较需在多个容器进行中和的工艺，本方案缩短了工艺时间，提高了硫酸锰溶液的制备效率，进而提高了整个电解二氧化锰制备的效率，由于溶液一直存在与罐中，推板挤压收集槽仅收集固态沉淀物，避免了硫酸锰溶液的流失，保留了溶液中的锰元素，提高了能源利用率；
[0022]3.采用本方案中的中和除杂罐配合本方案提出的工艺，将除碱土金属阶段与除重金属阶段合并，由于溶液在罐中保持升温保温的状态，相比较传统工艺“升温
‑
冷却
‑
升温
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冷却”，降低了能耗，避免了因溶液冷却导致除杂质不充分，进而导致含锰量低。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例的正视图。
[0024]图2为本专利技术实施例的原液制备罐的剖面图。
[0025]图3为本专利技术实施例的中和除杂罐的剖面图。
具体实施方式
[0026]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0027]说明书附图中的附图标记包括：罐体1、碳酸锰进料管2、浓硫酸输送管3、电机4、转动轴5、搅拌叶片6、电磁加热器7、输送管8、内筒9、外筒10、盖体11、过滤孔12、电控缸13、伸缩杆14、推板15、收集槽16、开口17、环形挡板18、电控滑轮19、细绳20、连接杆21、排液管22、电控加热片23、阀门24、增压泵25。
[0028]实施例基本如附图1
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图3所示：
[0029]一种电解二氧化锰制备过程中的中和工艺，包括如下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解二氧化锰制备过程中的中和工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1、原液制备阶段，将碳酸锰矿粉粒与浓硫酸按比例倒入硫酸锰制备系统中，硫酸锰制备系统包括原液制备罐和中和除杂罐，原液制备罐与中和除杂罐之间通过输送管连通，经原液制备罐加热、搅拌和浸锰6
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10h后得到PH值＞2的硫酸锰矿浆；S2、初步除杂阶段，在中和除杂罐中加入氧化锰矿粉，硫酸锰矿浆通过输送管流向中和除杂罐，氧化锰与硫酸锰矿浆混合，去除硫酸锰矿浆中的钾、铁杂质，通过中和除杂罐压滤得到硫酸锰矿液；S3、调整PH值阶段，取出钾、铁杂质后，在硫酸锰矿液中加入中和剂，调整PH值至5～6，再通过二次压滤得到硫酸锰原液；S4、除碱土金属阶段，在硫酸锰原液加入氟源化合物，经中和除杂罐加热升温得到混合液，通过中和除杂罐进行三次压滤得到硫酸锰溶液和氟化物；S5、除重金属阶段，硫酸锰溶液保温静置30分钟后，在硫酸锰溶液中加入硫化剂，加热至60～100℃后保温20分钟，静置60分钟，再通过中和除杂罐进行四次压滤得到硫酸锰滤液和重金属硫化物。2.根据权利要求1所述的电解二氧化锰制备过程中的中和工艺，其特征在于：所述S1中碳酸锰矿粉粒与浓硫酸重量比为2:1。3.根据权利要求1所述的电解二氧化锰制备过程中的中和工艺，其特征在于：所述S1中原液制备罐包括罐体，罐体顶部设有碳酸锰进料管和浓硫酸输送管，罐体内壁顶部固定连接有电机，电机的输出端固定连接有转动轴，转动轴侧壁固定连接有若干搅拌叶片，罐体内侧壁设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奇志，王绍立，陆宾，苏广源，史磊，黄丽华，
申请(专利权)人：广西汇元锰业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：