一种生产电解金属锰的方法技术

本发明专利技术公开了一种生产电解金属锰的方法，包括以下步骤；溶解，除杂，固液分离，电解，后处理，本发明专利技术利用工业硫酸锰及碳酸锰为原料，生产过程不再产生电解锰渣。产过程不再产生电解锰渣。产过程不再产生电解锰渣。

【技术实现步骤摘要】
一种生产电解金属锰的方法


[0001]本专利技术属于金属锰冶炼
，具体涉及一种生产电解金属锰的方法。

技术介绍

[0002]电解金属锰是生产特种钢铁所需的添加剂之一，是一种必要的合金剂；目前生产电解金属锰的方法均为使用矿石浸取制备硫酸锰溶液进行电解制得，该方法产生大量锰渣，造成大量污染，成为困扰电解锰企业发展的难题，国家要求电解锰企业对电解锰渣实施无害化处理及资源化利用，但目前该类技术一直处于技术研发之中，还没形成工业化生产的案例。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述缺点而提供的一种利用工业硫酸锰及碳酸锰为原料，生产过程不再产生电解锰渣，仅产生少量硫化渣及废水处理渣，该类渣易于实现资源化利用的生产电解金属锰的方法。
[0004]本专利技术的一种生产电解金属锰的方法，包括以下步骤：
[0005](1)溶解：
[0006]取电解返回阳极液置于反应槽中，在电解金属锰生产系统阳极液中加入工业级碳酸锰，搅拌反应，至碳酸锰完全溶解，此时溶液pH3
‑
4，加氨水中和其中剩余硫酸，当pH溶液pH值维持6
‑
7，停止加入氨水，取样检测溶液中锰的浓度，按照电解用硫酸锰溶液的浓度要求，补充工业级硫酸锰，直至溶液中Mn
2+
浓度达到36
‑
40g/L，(NH4)2SO4浓度90
‑
100g/L；
[0007]涉及反应方程式如下：
[0008]MnCO3+H2SO4→/>MnSO4+CO2↑
+H2O；
[0009](2)除杂：
[0010]由于电解过程对硫酸锰溶液质量要求较高，需对前段制备硫酸锰溶液进行除Fe、Ni，操作时，先取样分析溶液中杂质含量，根据杂质Fe、Ni等杂质的含量，按顺序先进行除铁反应，向溶液中加入氨水调节pH，保持溶液pH值6
‑
7，同时通入空气，将Fe
2+
氧化为Fe
3+
，形成Fe(OH)3沉淀，反应方程式如下：4Fe
2+
+O2+8OH
‑
+2H2O
→
4Fe(OH)3↓
；
[0011]待溶液中Fe达到要求后，加入二甲基二硫代氨基甲酸钠(SDD)除重金属，SDD加入量根据溶液中重金属(重金属用Me表示)含量确定，投加量为理论消耗量的1.2倍。
[0012]Me
2+
+C3H6NNaS2→
Me(C3H6NS2)2+2Na
+
；
[0013](3)固液分离：
[0014]将上述除杂后的溶液进行固液分离，得到澄清的硫酸锰溶液，该硫酸锰溶液经静置陈化，得合格的电解新液，固液分离后的渣主要为含Fe及含Ni等重金属的渣，可进行资源化利用，提取其中Fe、Ni等有价金属元素；
[0015](4)电解：
[0016]将上述合格的电解新液加入电解槽，通电进行电解，电解过程中添加辅助添加剂
二氧化硒，电解过程产生阳极液，返回溶解过程重复使用，经电解24小时后，即可取出更换电解阴极板；
[0017](5)后处理；
[0018]阴极板经钝化、清洗、烘干、剥离得电解金属锰产品，该过程中清洗阴极板所使用水为清水或废水处理达标的后回收再利用水，清洗阴极板后的水进入污水处理站进行处理；
[0019]所述步骤(1)中阳极液为电解过程产生的返回液，其中含有Mn
2+
12
‑
21g/L,含H2SO428
‑
45g/L，工业级碳酸锰中MnCO3含量86％
‑
92％，工业级硫酸锰中MnSO4含量96％
‑
99％。
[0020]所述步骤(2)中空气为压缩空气或使用罗茨风机鼓风所得，所述氨水为工业液氨溶于水制备所得，氨水中含NH3浓度为8
‑
12％；过程中定性检测Fe含量，待溶液中Fe达到要求后，加入二甲基二硫代氨基甲酸钠(SDD)除重金属，SDD加入量根据溶液中Ni等重金属含量确定，投加量为消耗量的1.2倍。
[0021]本专利技术与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：本专利技术通过使用工业级碳酸锰及硫酸锰为原料，不再产生传统方法中的锰渣，降低企业环保压力及风险，与矿石生产电解金属锰方法产渣情况对比如下：
[0022]方法产渣量使用工业级碳酸锰、工业硫酸锰为原料0.1吨渣/吨电解金属锰使用含Mn26％的碳酸锰矿石6吨渣/吨电解金属锰使用含Mn13％的碳酸锰矿石12吨渣/吨电解金属锰
[0023]搭配使用碳酸锰及硫酸锰，有效利用电解返回阳极液中的硫酸，使资源得到综合利用；该方法中溶解及除杂过程产生极少量的渣，不会因压滤渣带走水分而造成资源损失，可最大程度提升金属锰综合回收率；该方法中不需要额外使用工业硫酸，减少了原材料的消耗，降低现场管理安全风险。总之；本专利技术利用工业硫酸锰及碳酸锰为原料，生产过程不再产生电解锰渣，仅产生少量硫化渣，该类渣易于实现资源化利用。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0026]实施例1
[0027]取电解返回阳极液120m3置于反应槽中，阳极液中含Mn2+15.0g/L、H2SO428.0g/L，(NH4)2SO475g/L，取工业级碳酸锰3942kg缓慢加入阳极液中，搅拌反应，至碳酸锰完全溶解，溶液pH值5.2，经检测其中Mn2+31.1g/L，向溶液中补充添加工业级硫酸锰1982kg，补充工业硫酸铵2316kg，得硫酸锰粗溶液，其中含Mn2+36.1g/L、(NH4)2SO4 94.3g/L、pH值4.5，取上述溶液检测Fe、Ni情况，溶液中含有Fe 50mg/L、Ni 10mg/L，继续开启搅拌机，打开罗茨风机，向溶液中通入空气，同时向溶液中加入氨水(10％)调节pH值，将pH调节至6.7以上，继
3.5kg，将溶液加入电解槽内，电解24小时后出槽，经钝化，清洗，烘干，剥离的电解金属锰产品，产品质量情况如下：
[0039]项目C/％S/％P/％Si/％Fe/％Se/％Mn/％数据0.0100.0180.00090.00130.00080.05299.91
[0040]产品满足行业标准中DJMnP质量要求。
[0041]以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，任何未脱离本专利技术技术方案内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产电解金属锰的方法，包括以下步骤：（1）溶解：取电解返回阳极液置于反应槽中，在电解金属锰生产系统阳极液中加入工业级碳酸锰，搅拌反应，中和其中硫酸，当溶液pH3
‑
4时，停止加入碳酸锰，后加氨水中和其中剩余硫酸，当pH溶液pH值维持6
‑
7，停止加入氨水，取样检测溶液中硫酸锰的浓度，按照电解用硫酸锰溶液的浓度要求，补充工业级硫酸锰，直至溶液中Mn
2+
浓度达到36
‑
40g/L，(NH4)2SO4浓度90
‑
100g/L；涉及反应方程式如下：MnCO3+H2SO4→
MnSO4+CO2↑
+H2O；（2）除杂：由于电解过程对硫酸锰溶液质量要求较高，需对前段制备硫酸锰溶液进行除Fe、Ni，操作时，先取样分析溶液中杂质含量，根据杂质Fe、Ni等杂质的浓度，按顺序先进行除铁反应，向溶液中加入氨水调节pH，保持溶液pH值6
‑
7，同时通入空气，将Fe
2+
氧化为Fe
3+
，形成Fe(OH)3沉淀，反应方程式如下：4Fe
2+
+O2+8OH
‑
+2H2O
→
4Fe(OH)3↓ꢀ
；待溶液中Fe达到要求后，加入二甲基二硫代氨基甲酸钠（SDD）除重金属，SDD加入量根据溶液中重金属（重金属用Me表示）含量确定，投加量为理论消耗量的1.2倍；Me
2+
+C...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪朝武，刘协强，田永红，杨吉，刘青，
申请(专利权)人：贵州松桃金瑞锰业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：