一种提高电解锰化合工序锰浸出率的方法技术

一种提高电解锰化合工序锰浸出率的方法，其特征是将含锰２０％的碳酸锰矿粉或通过浮选富集得到品位较高的锰精矿粉细磨至１８０目－３００目，然后按矿粉∶水（重量比）１∶３－５的比例加入４０－６０℃的温水，搅拌１０分钟使锰粉分散均匀，同时按矿粉∶酸（重量比）１∶０．５８－０．６２的比例慢慢加入硫酸，搅拌２小时直至反应完全，浸出溶液的酸度不再下降。本发明专利技术可使锰浸出率达９９％以上，浸出压滤渣中的不可溶性锰的含量降至０．５％以下，再用回收技术，使压滤渣中的可溶性锰基本回收完，基本达到无锰排放。从而提高锰的回收利用率，达到提高电解锰产率，降低单位生产成本的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
目前电解锰生产都是用硫酸对碳酸锰矿粉浸出，通过化学反应使难溶的碳酸锰变 成可溶于水的硫酸锰，再对含锰的溶液进行电解得到金属锰。由于碳酸锰矿中成分复杂， 含有大量的硅酸盐，硅酸盐与硫酸反应生成难溶的硅胶，硅胶将矿粒包裹住，由于硅胶与硫 酸不反应，阻止了浸出的化学反应，使浸出反应不完全，部分没有被浸出的锰最终随着压滤 渣一起被当作废渣排放，使锰的利用率降低，同时也拉高了电解锰的生产成本。当前大部分 电解锰生产厂家排放的锰渣中不可溶性锰即未被浸出的锰含量大部分在1. 8%左右，通过 对多家电解锰厂排放的锰渣进行取样分析，不可溶性锰最低的也有1. 5%以上。因此，提高 锰的浸出率，达到无锰排放，使锰的利用率得到提高，是降低电解锰生产成本的一条重要途 径。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供。本专利技术是基于以下原理完成的碳酸锰矿中的主要成分有碳酸锰、碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅等碳酸盐及其他硅酸盐。电解锰生产的浸出工序是用硫酸与碳酸盐进行化学反应，放出二氧化碳，生成新的硫酸盐，硫酸盐大部分均可溶于水中，这样就使锰离子溶于水中，对含锰溶液进行电解就可得到金属锰。而硫酸与硅酸盐反应生成不溶于酸溶液的硅胶，覆盖在矿粒的表面上，使硫酸与碳酸盐的接触受阻止，使化合反应不能完全进行。其中的主要化学反应如下 H2S04+MnC03 : H2S04+CaC03 : H2S04+MgC03 : H2S04+MnSi03 H2S04+CaSi03 H2S04+MgSi03MnS04+H20+C02 CaS04+H20+C02 MgS04+H20+C02 =MnS04+H2Si03 =CaS04+H2Si03 =MgS04+H2Si03根据无机化学反应的规律可知，影响上述化学反应的速率及能否完全进行的主要 因素较多，其中主要的因素是酸与矿粒的接触表面积大小，反应的温度，硫酸盐在水中的溶 解分散速度，及矿粒表面的硅胶层阻止硫酸与碳酸盐的进一步反应。因此从操作工艺上对 这些因素进行改进，消除不利的因素。通过对碳酸锰矿进行细磨加大锰粉的比表面，提高浸 出的初始温度，对反应过程进行搅拌加剧反应速度。 本专利技术的技术方案为将含锰20%的碳酸锰矿粉或通过浮选富集得到品位较高 的锰精矿粉细磨至180目-300目，然后按矿粉水(重量比)l : 3-5的比例加入40-6(TC 的温水，搅拌10分钟使锰粉分散均匀，同时按矿粉酸(重量比)1:0. 58-0. 62的比例慢慢加入硫酸，搅拌2小时直至反应完全，浸出溶液的酸度不再下降。 本专利技术主要从矿粉在溶液中分散性、反应起始温度、加酸量及加酸速度上进行改 进。180目以上的矿粉及温水保证硫酸与矿粒的充分接触面，使化学反应速度加快，同时在 搅拌的条件下，较高的温度也使硅胶的溶解度和在水中的扩散速度增大，促使生成的硅胶 迅速分散在水溶液中，而没有覆盖在矿粒表面，使硫酸与碳酸盐能有效地接触，从而提高反 应速率。加酸量的及加酸速度的控制，主要是保证整个操作过程的可控性，使化合过程产 生的反应热足以维持反应温度的不下降，同时，控制加酸速度也是为了控制硅胶生成的速 度，使硅胶生成的量不足以瞬时形成可阻止硫酸浸出的硅胶层。硅胶的瞬时生成量在加温 搅拌条件下能够迅速地被剥离矿粒表面，从而不影响硫酸与碳酸盐的接触反应，保证反应 可以完全进行。本专利技术可使锰浸出率达99%以上，浸出压滤渣中的不可溶性锰的含量降至 0. 5%以下，再用回收技术，使压滤渣中的可溶性锰基本回收完，基本达到无锰排放。从而提 高锰的回收利用率，达到提高电解锰产率，降低单位生产成本的目的。具体实施方案 湖南省花垣强桦矿业有限责任公司采用低品位碳酸锰矿浮选富集技术得到含锰 18-21 %左右的锰粉，这些高品位的锰粉中硅酸盐含量较低， 一般二氧化硅的含量都是在 20_28%之间，且细度达180目以上。将这些锰粉作为电解锰的生产原料，投入化合工序中， 用硫酸浸出其中的锰。 具体的操作方案按矿粉水比(重量比)1:3-5的比例往化合桶里加入50°C 的热水，水量根据实际投入的锰粉含水程度调节，如锰粉成团，则将水量适当加大，以利于 将锰粉稀释分散，如果锰粉全部是粉状，没有团块，则可少加水。将浮选出的锰精矿粉投 入化合桶中，搅拌10分钟左右，使矿粉完全均匀分散于水中，取样测其温度，(此温度下降 2°C_4°C);在搅拌条件下按矿酸比(重量比)l : 0.58-0. 62开始加酸(记录加酸耗时)， 加酸速度以反应产生的泡沫量不冒出化合桶为标准，加完酸取样测化合溶液的温度。加硫 酸的量根据原矿粉锰含量进行合理调整，锰品位高则酸用量加大，锰品位低则酸用量减少。 从开始加酸时记起，搅拌2小时，直到化合液中酸度不再下降，一般以测溶液pH值在2-3之 间并不再变化为止，即为反应完全，停止搅拌，压滤；取渣样，烘干，测其总锰；水洗渣样，测 其可溶性锰和不可溶性锰 含锰20. 52%的浮选锰精矿粉浸出中试数据<table>table see original document page 4</column></row><table><table>table see original document page 5</column></row><table>权利要求，其特征是将含锰20％的碳酸锰矿粉或通过浮选富集得到品位较高的锰精矿粉细磨至180目-300目，然后按矿粉∶水(重量比)1∶3-5的比例加入40-60℃的温水，搅拌10分钟使锰粉分散均匀，同时按矿粉∶酸(重量比)1∶0.58-0.62的比例慢慢加入硫酸，搅拌2小时直至反应完全，浸出溶液的酸度不再下降。全文摘要，其特征是将含锰20％的碳酸锰矿粉或通过浮选富集得到品位较高的锰精矿粉细磨至180目-300目，然后按矿粉∶水(重量比)1∶3-5的比例加入40-60℃的温水，搅拌10分钟使锰粉分散均匀，同时按矿粉∶酸(重量比)1∶0.58-0.62的比例慢慢加入硫酸，搅拌2小时直至反应完全，浸出溶液的酸度不再下降。本专利技术可使锰浸出率达99％以上，浸出压滤渣中的不可溶性锰的含量降至0.5％以下，再用回收技术，使压滤渣中的可溶性锰基本回收完，基本达到无锰排放。从而提高锰的回收利用率，达到提高电解锰产率，降低单位生产成本的目的。文档编号C22B3/08GK101787437SQ201010146419公开日2010年7月28日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日专利技术者卢彪, 宋宏清, 石增寿, 石朝军, 符秋娴, 胡池, 麻德立 申请人:花垣县强桦矿业有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高电解锰化合工序锰浸出率的方法，其特征是将含锰２０％的碳酸锰矿粉或通过浮选富集得到品位较高的锰精矿粉细磨至１８０目－３００目，然后按矿粉∶水（重量比）１∶３－５的比例加入４０－６０℃的温水，搅拌１０分钟使锰粉分散均匀，同时按矿粉∶酸（重量比）１∶０．５８－０．６２的比例慢慢加入硫酸，搅拌２小时直至反应完全，浸出溶液的酸度不再下降。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石朝军，麻德立，石增寿，胡池，卢彪，宋宏清，符秋娴，
申请(专利权)人：花垣县强桦矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]