【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于资源综合利用，特别涉及一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法。
技术介绍
1、软锰矿中的锰主要是以二氧化锰的形式存在，其中的四价锰不能直接被稀酸浸出，需要还原为二价锰才能被浸出。软锰矿的还原浸出方法分为预还原浸出法和直接还原浸出法。预还原浸出法资源消耗量大、工艺复杂并会对环境造成巨大污染，明显不适合我国当前的环保要求。而直接还原浸出法降低了能耗，工艺简单，对环境污染小，因此具有更好的发展前景。为了使软锰矿的还原浸出更加经济和环保，选择合适的还原剂对软锰矿的还原浸出至关重要。
2、钢厂酸性废水是钢铁原件在加工过程中产生的废水。为了将原件表面的氧化物清除，通常用盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸等将要电镀、喷涂的物件进行酸洗处理，生成的废水多为强酸性废水。不同的原件及不同的加工方式，使得废水的种类和浓度亦不同，一般钢厂酸性废水中含有大量的氢离子和亚铁离子，这种酸性废水未经过任何处理直接排入河流，会造成河水污染，生态破坏，因此必须要先对其进行相应处理。传统钢厂酸性废水的处理方法包括投药、过滤和喷雾焙烧等。由于钢厂酸性废水中存在着大量的氢离子和亚铁离子，中和产生的fe(oh)2溶解度较高，沉淀不彻底，而且浪费了大量的中和剂，喷雾焙烧也会浪费大量的能源。
技术实现思路
1、本专利技术实际要解决的技术问题是：提供一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，解决钢厂酸性废水治理成本高的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方
3、（1）将粉末状软锰矿加入钢厂酸性废水进行还原浸出，并获得浸出液，当钢厂酸性废水中fe2+与软锰矿中mn4+的摩尔比大于2.4时，进行步骤（3），否则进行步骤（2）；
4、（2）对浸出液进行过滤除渣，将0~40%体积的浸出液通过废铁屑还原、过滤获得还原后液，还原后液与钢厂酸性废水混合后返回步骤（1）循环浸出软锰矿，还原后液与钢厂酸性废水混合后形成浸出前液，浸出前液中fe2+与步骤（1）中软锰矿中mn4+的摩尔比为2.0~2.4，剩余体积的浸出液执行步骤（3）；
5、(3)将浸出液经mnco3 调节ph 值、氟化物除杂、mn2+盐和fe3+盐调整溶液中的mn2+和fe3+摩尔比为1:2后，采用超声波液相共沉淀法制备铁酸锰负极材料。
6、作为一种优选方案，所述的钢厂酸性废水为冷轧产生的酸洗废水，包含有1.0~3.0mol/l 的h+、50~120/l 的fe2+、1~10g/l的fe3+。
7、作为一种优选方案，步骤（1）中所述的钢厂酸性废水还原浸出软锰矿的条件为：浸出前液中fe2+与软锰矿中mn4+的摩尔比为2.0~2.4、反应温度75~95℃、反应时间1~5 h、液固比8:1~12:1、初始h+浓度为1~3mol/l。
8、作为一种优选方案，步骤（2）中所述的废铁屑还原条件是：废铁屑的实际加入量是还原浸出液中fe3+所需废铁屑理论加入量的1~1.5 倍、反应时间25~75min、反应温度45~95℃。
9、作为一种优选方案，步骤（3）中所述的氟化物是指无机氟化物；所述的mn2+盐是指二价的锰盐；所述的fe3+盐是指三价的铁盐。
10、作为一种优选方案，所述无机氟化物包括hf、naf、kf、nh4f中的一种或多种。
11、作为一种优选方案，所述的二价的锰盐包括mnco3、mnso4、mn(oh)2、mncl2、mn(no3)2中的一种或多种。
12、作为一种优选方案，所述的三价的铁盐包括fecl3、fe2(so4)3、fe(no3)3。
13、作为一种优选方案，步骤（3）中所述的采用超声波液相共沉淀法制备铁酸锰条件为：溶液初始ph 值为8~12、反应温度50~90℃、超声功率20~100w、反应时间0.5~2.5h、聚乙烯吡咯烷酮的添加量0.2mol/l~1mol/l。
14、本专利技术的有益效果是：
15、1、本专利技术通过钢厂酸性废水循环浸出软锰矿，不仅使钢厂酸性废水得到治理，而且实现了资源的循环利用。
16、2、本专利技术充分利用潜在资源——钢厂酸性废水处理软锰矿，最终可生产锂电池负极材料铁酸锰，一方面制备了高价值材料，另一方面实现了资源的综合利用。
17、3、本专利技术工艺适用范围广，污染少，能耗低，是一种环保且高效的处理钢厂酸性废水并回收有价元素的方法。
18、4、本专利技术具有显著的经济和环保优势，将为含锰物料综合利用的工业化生产提供重要的指导作用，可广泛推广应用到锰冶炼行业的锰矿石，也可推广应用到合成工业中废旧的催化剂和氧化剂中的锰的回收和利用。
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1.一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于：
2. 根据权利要求1所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于：所述的钢厂酸性废水为冷轧产生的酸洗废水，包含有1.0~3.0 mol/L的H+、50~120g/L 的Fe2+、1~10g/L的Fe3+。
3. 根据权利要求1 所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的钢厂酸性废水还原浸出软锰矿的条件为：浸出前液中Fe2+与软锰矿中Mn4+的摩尔比为2.0~2.4、反应温度75~95℃、反应时间1~5 h、液固比8:1~12:1、初始H+浓度为1~3mol/L。
4.根据权利要求1 所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的废铁屑还原条件是：废铁屑的实际加入量是还原浸出液中Fe3+所需废铁屑理论加入量的1~1.5 倍、反应时间25~75min、反应温度45~95℃。
5. 根据权利要求1 所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特
6. 根据权利要求5 所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于，所述无机氟化物包括HF、NaF、KF、NH4F中的一种或多种。
7. 根据权利要求5 所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于，所述的二价的锰盐包括MnCO3、MnSO4、Mn(OH)2、MnCl2、Mn(NO3)2中的一种或多种。
8. 根据权利要求5 所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于，所述的三价的铁盐包括FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3。
9. 根据权利要求1 所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的采用超声波液相共沉淀法制备铁酸锰条件为：溶液初始pH 值为8~12、反应温度50~90℃、超声功率20~100W、反应时间0.5~2.5h、聚乙烯吡咯烷酮的添加量0.2mol/L~1mol/L。
...【技术特征摘要】
1.一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于：
2. 根据权利要求1所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于：所述的钢厂酸性废水为冷轧产生的酸洗废水，包含有1.0~3.0 mol/l的h+、50~120g/l 的fe2+、1~10g/l的fe3+。
3. 根据权利要求1 所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的钢厂酸性废水还原浸出软锰矿的条件为：浸出前液中fe2+与软锰矿中mn4+的摩尔比为2.0~2.4、反应温度75~95℃、反应时间1~5 h、液固比8:1~12:1、初始h+浓度为1~3mol/l。
4.根据权利要求1 所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的废铁屑还原条件是：废铁屑的实际加入量是还原浸出液中fe3+所需废铁屑理论加入量的1~1.5 倍、反应时间25~75min、反应温度45~95℃。
5. 根据权利要求1 所述的一种利用钢厂酸性废水循环浸出软锰矿制备铁酸锰的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张荣良，张威，杨瑞祥，王硕渊，吴昂基，高逸凡，潘雯，
申请(专利权)人：张家港江苏科技大学产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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