一种利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法。将锌电积阳极泥依次进行压滤、湿式球磨，球磨后得到阳极泥矿浆；所得阳极泥矿浆放入反应槽中，通入二氧化硫气体进行还原浸出反应；反应后进行压滤，所得滤液进行中和除铁反应，所得浸出渣用于提取锶；中和除铁反应后进行压滤，所得压滤液进入萃取系统，进行P204+C272两段萃取，萃取后所得液体即为纯净硫酸锰溶液；将所得纯净硫酸锰溶液进行除磁；除磁后的硫酸锰溶液进行蒸发结晶，得到电池级硫酸锰。通过本发明专利技术技术方案，能够协同提高锌电积阳极泥中锰、锶、铅、银等有价金属的回收率。回收率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法
一、
：
[0001]本专利技术属于有色金属湿法冶炼
，特别是涉及一种利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法。
二、
技术介绍
：
[0002]在锌湿法冶炼过程中，锌电积工序会产生大量以二氧化锰(锰含量在42％左右)为主要成分的锌电积阳极泥，称之为锌电积含锰阳极泥。该阳极泥中沉积了锰、锶、铅、银等有价金属。
[0003]目前，大多数炼锌厂对锌电积阳极泥的处理工艺为：将锌电积阳极泥返回到锌浸出工序除铁循环利用，阳极泥中铅和银进入浸出渣，浸出渣浮选银后进回转窑，回收其中的锌和部分铅，但锰利用率不高、铅银收率也较低、锶没有回收，造成各有价金属的回收率均不高。
[0004]目前，制备电池级硫酸锰的主流方向是以软锰矿和硫铁矿或硫锰矿为原料，球磨后，按一定的比例进行配料，加入硫酸、加热，控制反应液的温度在100℃左右；软锰矿中的二氧化锰首先被硫铁矿还原成一氧化锰，其与硫酸反应生成硫酸锰；硫酸锰易溶于水进入溶液中，少量没反应的二氧化锰和锰矿中的杂质(主要含二氧化硅、三氧化二铝等)留在锰矿渣中。采用化学法控制pH值将硫酸锰溶液中的其他金属离子(包括铁离子)去除净化。得到纯净硫酸锰溶液后加热蒸发得到结晶硫酸锰，离心分离后烘干得到电池级硫酸锰。但该方法对于钙、镁、钾和钠等元素的除杂十分困难。
[0005]基于此，非常需要研发一种利用锌电积阳极泥高效回收锰、且同时提高锌电积阳极泥中各有价金属的新技术。
三、
技术实现思路
：
[0006]本专利技术要解决的技术问题是：根据目前对锌电积含锰阳极泥的现有处理方法存在的问题，本专利技术提供一种利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法。通过本专利技术技术方案，能够协同提高锌电积阳极泥中锰、锶、铅、银等有价金属的回收率。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术采取的技术方案是：
[0008]本专利技术提供一种利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0009]a、将锌电积阳极泥进行压滤，压滤后所得锌电积阳极泥进行湿式球磨，得到球磨后的阳极泥矿浆；
[0010]b、将所得阳极泥矿浆放入反应槽中，然后通入二氧化硫气体进行还原浸出反应；
[0011]c、浸出反应后进行压滤，所得滤液进行中和除铁反应，所得浸出渣用于提取锶；
[0012]d、中和除铁反应后进行压滤，所得压滤液进入萃取系统，进行P204+C272两段萃取，萃取后所得液体即为纯净硫酸锰溶液；
[0013]e、将所得纯净硫酸锰溶液进行除磁；
[0014]f、除磁后的硫酸锰溶液进行蒸发、结晶，得到电池级硫酸锰。
[0015]根据上述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，步骤a所述压滤后所得锌电积阳极泥中含水率为25～35％。
[0016]根据上述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，步骤a所述湿式球磨中，采用的球磨介质是氧化锆球磨球，球磨介质与锌电积阳极泥二者之间的质量比为2.5～5：1。
[0017]根据上述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，步骤a球磨后所得阳极泥矿浆中粒度200目以上达到95％以上。
[0018]根据上述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，步骤b中所述还原浸出反应时控制温度为常温、始酸浓度为5～12g/l，反应时间为10～13h；所述二氧化硫的浓度为7～9％，二氧化硫的实际用量为理论值的1.05～1.2倍。
[0019]所述二氧化硫的理论用量是根据反应方程式MnO2+SO2＝MnSO4计算得到。
[0020]根据上述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，步骤c中所述中和除铁反应的具体过程为：将所得滤液升温至75～90℃，然后加入双氧水，所述双氧水的实际加入量是理论值用量的1.2～1.8倍；双氧水加入后采用碱调节其pH值至4.0～5.5，在此条件下反应1.5～2.5h；
[0021]所述碱为碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠和氢氧化钠中的至少一种。
[0022]所述中和除铁反应中，双氧水的理论用量根据Fe
2+
+2H2O2＝Fe
3+
+2H2O+O2↑
计算而得。
[0023]根据上述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，步骤d所述P204萃取过程中，相比O/A为1.1～2.4：1；磺化煤油与P204的体积比为2.5～3.5：1；有机相皂化率为40～60％，采用质量百分浓度为25～35％的液碱进行皂化；萃取级数为4～7级。
[0024]根据上述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，步骤d所述C272萃取过程中，相比O/A为3～5.5：1；磺化煤油与C272的体积比为3.5～5：1；有机相皂化率为25～55％，采用质量百分浓度为25～35％的液碱进行皂化；萃取级数为4～7级；
[0025]所述C272反萃过程中，酸度为2～3.5mol/L，反萃级数为6～11级，相比O/A为15～25：1。
[0026]根据上述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，步骤e除磁时采用表面磁场为12000～180000高斯的磁棒搅拌5～15min。
[0027]根据上述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，步骤f所述蒸发结晶时，溶液比重为1.55～1.65。
[0028]本专利技术技术方案，利用锌电积阳极泥中的锰主要以二氧化锰形式存在，其含量高、较纯净和杂质种类少等特点，通入二氧化硫进行还原浸出，用中和除铁后两段萃取除杂技术制备得到纯净的硫酸锰溶液，除磁后蒸发结晶成为电池级硫酸锰，浸出渣提锶后铅银得到进一步富集。
[0029]本专利技术的积极有益效果：
[0030]1、本专利技术技术方案中，各工序的操作相对比较简单，对设备要求低，有利于大规模应用推广。
[0031]2、本专利技术能够协同提高锌电积阳极泥中锰、锶、铅、银等有价金属的回收率，使锰
作为电池级硫酸锰得到高价值回收利用，铅银进一步富集为高品位铅银渣进行回收利用。
[0032]3、通过本专利技术技术方案，能够充分利用本申请单位自产的二氧化硫气体，有利于保持气体品质，降低生产成本。
[0033]4、本专利技术技术方案，采用溶剂萃取法净化除杂，杂质离子高效去除，有机溶剂可处理后重复使用，对环境友好，有利于环保。
[0034]5、本专利技术提供了一种利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，高效利用锌电积含锰阳极泥，废渣处理方法更优，附加值更高。
[0035]综上所述，本专利技术具有显著的经济效益和社会效益。
四、具体实施方式：
[0036]以下结合实施例进一步阐述本专利技术，但并不限制本专利技术技术方案保护的范围。
[0037]实施例1：
[0038]本专利技术利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，该方法的详细步骤如下：
[0039]a、将某企业锌电积阳极泥7kg(所述锌电极阳极泥中含锰4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：a、将锌电积阳极泥进行压滤，压滤后所得锌电积阳极泥进行湿式球磨，得到球磨后的阳极泥矿浆；b、将所得阳极泥矿浆放入反应槽中，然后通入二氧化硫气体进行还原浸出反应；c、浸出反应后进行压滤，所得滤液进行中和除铁反应，所得浸出渣用于提取锶；d、中和除铁反应后进行压滤，所得压滤液进入萃取系统，进行P204+C272两段萃取，萃取后所得液体即为纯净硫酸锰溶液；e、将所得纯净硫酸锰溶液进行除磁；f、除磁后的硫酸锰溶液进行蒸发、结晶，得到电池级硫酸锰。2.根据权利要求1所述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，其特征在于：步骤a所述压滤后所得锌电积阳极泥中含水率为25～35％。3.根据权利要求1所述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，其特征在于：步骤a所述湿式球磨中，采用的球磨介质是氧化锆球磨球，球磨介质与锌电积阳极泥二者之间的质量比为2.5～5：1。4.根据权利要求1所述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，其特征在于：步骤a球磨后所得阳极泥矿浆中粒度200目以上达到95％以上。5.根据权利要求1所述的利用锌电积含锰阳极泥制备电池级硫酸锰的方法，其特征在于：步骤b中所述还原浸出反应时控制温度为常温、始酸浓度为5～12g/l，反应时间为10～13h；所述二氧化硫的浓度为7～9％，二氧化硫的实际用量为理论值的1.05～1.2倍。6.根据权利要求1所述的利用锌电积含锰阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪恒发，杨腾蛟，孔金换，陶杰，商绘峰，郭伟科，李伟，郭静，
申请(专利权)人：河南豫光锌业有限公司，
类型：发明
国别省市：