【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解金属锰生产，尤其涉及一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法。
技术介绍
1、电解金属锰是用锰矿石为原料，经酸浸制取硫酸锰溶液，再进行直流电解制备的单质金属。它的纯度很高，广泛应用于钢铁冶炼、有色冶金、电子科技、航空航天等工业领域。
2、电解金属锰制备所使用的锰矿石可分为氧化锰矿石和碳酸锰矿石。我国碳酸锰矿石储量丰富，根据dz/t0200—2002《铁、锰、铬矿地质勘查规范》中冶金用锰矿石工业类型的标准，将12％≤mn＜25％的碳酸锰矿石定为碳酸锰贫锰矿石，将10％≤mn＜12％的碳酸锰矿石定为碳酸锰低品位矿石。国内电解金属锰制造企业普遍使用碳酸锰贫锰矿石为原料，采出的锰矿石先经选矿进一步提高品位，然后酸浸制取37g/l左右的硫酸锰溶液，再电解制备电解金属锰。随着锰矿资源持续开发利用，碳酸锰矿石采出品位持续降低，由贫锰矿石转变为低品位矿石，而碳酸锰矿属于弱磁性矿物，国内已有碳酸锰贫锰矿石磁选的工业实践。而碳酸锰低品位矿石因其品位低，磁性弱，选矿回収率低，目前尚没有成功的工业案例。因此，有必要对碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰进行研究，这对开发利用我国储量较大的碳酸锰低品位矿石资源有重要意义。
3、申请人在研究过程中发现，利用碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰存在如下技术障碍：(1)碳酸锰低品位矿石磁性弱，选矿难度较大甚至无法有效选别，导致电解金属锰制备过程中酸浸环节锰矿品位低，按原工艺只能制取锰浓度28g/l左右的硫酸锰溶液，达不到37g/l的要求，进而导致电解金属锰的制备不能连续进行；(2
4、综上，有必要提供一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术提供一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，该方法围绕难选碳酸锰低品位矿石的特性，经过一系列工艺改进优化，实现了利用碳酸锰低品位矿石制备合格的p级电解金属锰产品。具体技术方案如下：
2、一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，包括以下步骤：
3、(1)矿石浸出：将难选碳酸锰低品位矿石破碎磨粉，得锰粉，将所述锰粉、母液、浓硫酸、硫酸铵按50～60:230～242:18～22:0～4的重量比一同投入化合槽浸出，控制浸出矿浆浓度为15％～20％，浸出终点硫酸浓度为6～8g/l，浸出时间为3～4小时，制得硫酸锰浸出液；
4、硫酸铵添加的重量比为0～4，当母液中硫酸铵浓度大于75g/l时，无需添加硫酸铵，当母液中硫酸铵浓度小于75g/l时才需要添加硫酸铵。
5、(2)制备电解液：向所述硫酸锰浸出液中先后加入冶金锰粉、双飞粉、氨水和福美钠进行搅拌，一次压滤，得硫酸锰新液，将所述硫酸锰新液二次压滤后置于静置池中静置曝气10～18h，得到静置液，将所述静置液经三次压滤后按20～30g/m3配入电解添加剂，混合均匀，即得所述电解液。
6、(3)电解：将所述电解液送入电解槽内，在直流电作用下，控制电解槽内槽温为39～43℃，槽锰为11～13g/l，硫酸铵浓度为80～90g/l，ph为7.2～7.7，电解，得电解锰初产品。
7、(4)产品处理：将所述电解锰初产品钝化、清洗、除杂、烘干、剥离后包装入库，即得所述电解金属锰。
8、较优的，所述步骤(1)中，母液为阳极液、反洗水或清水中的一种或多种的组合；所述阳极液为直流电解产生的阳极液；所述反洗水为压滤产生的反洗水。
9、较优的，所述步骤(1)中，锰粉粒径为100～120目。
10、较优的，所述步骤(2)中，冶金锰粉、双飞粉、氨水、福美钠的加入量为所述锰粉重量的0.8～1.3％、0.8～2.1％、10～12％、0.04～0.06％。
11、较优的，所述步骤(2)中，氨水的浓度为4～5％。
12、较优的，所述步骤(2)中，压滤过程中用湿渣重20～30％的水反洗锰渣，反洗水进入阳极液循环。
13、较优的，所述步骤(2)中，硫酸锰新液静置时间为10～18h。
14、较优的，所述步骤(3)中，控制电解槽内的电流密度为340～360a/㎡。
15、较优的，所述步骤(3)中，电解时间为20～24h。
16、较优的，所述步骤(4)中，烘干温度为90～120℃，烘干时间为1～2h。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、1.本专利技术方法围绕难选碳酸锰低品位矿石的特性，经过一系列工艺改进优化，实现了利用碳酸锰低品位矿石持续制备电解金属锰产品的目的，采用本专利技术方法制备得到的电解金属锰产品等级为p级，使我国储量较大的碳酸锰低品位矿石资源得到充分利用。
19、2.本专利技术浸出矿浆浓度控制为15％～20％，可以提高电解液的锰浓度，提高浸出效率，减少资源浪费；浸出终点硫酸浓度控制为6～8g/l，可以降低硫酸消耗；浸出时间控制为3～4h，可以降低电力成本；采用本专利技术浸出方法，得到的硫酸锰溶液浓度为31～34g/l，满足中电流密度下的生产要求。
20、3.本专利技术将氨水浓度调整为4～5％，并使用湿渣重20～30％的清水反洗锰渣，同时增加清水浸出工艺，提高了系统进水渠道和数量，补充了水量，维持了生产系统的水平衡，使生产能顺利进行。
21、4.本专利技术增加向生产系统添加硫酸铵的环节，可直接补充系统的氨损失，保持生产体系中硫酸铵浓度在80～90g/l，溶液硫酸铵浓度为偏低的80～90g/l可减少系统因渣水分而带走的氨损失；锰渣反洗回收了部分锰渣中残留的氨，达到减少氨损失的目的。因此添加硫酸铵和锰渣反洗维持了生产系统的氨平衡，使生产能顺利进行。
22、5.本专利技术电解槽温调整为39～43℃，避免锰离子供应不足发生副反应析出氢气，恶化槽况；槽锰调整为11～13g/l，避免电解液流动过快，锰离子过多进入阳极液造成浪费；ph调整为7.2～7.7，电流密度调整为340～360a/㎡可节约能耗。因此，调整电解过程工艺指标提高了电解效率，减少了直流电耗。
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1.一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(1)中，母液为阳极液、反洗水或清水中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(1)中，锰粉粒径为100～120目。
4.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(2)中，冶金锰粉、双飞粉、氨水、福美钠的加入量为所述锰粉重量的0.8～1.3％、0.8～2.1％、10～12％、0.04～0.06％。
5.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(2)中，氨水的浓度为4～5％。
6.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(2)中，压滤过程中用湿渣重20～30％的水反洗锰渣，反洗水进入阳极液循环。
7.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解
8.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(3)中，控制电解槽内的电流密度为340～360A/㎡。
9.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(3)中，电解时间为20～24h。
10.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(4)中，烘干温度为90～120℃，烘干时间为1～2h。
...【技术特征摘要】
1.一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(1)中，母液为阳极液、反洗水或清水中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(1)中，锰粉粒径为100～120目。
4.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(2)中，冶金锰粉、双飞粉、氨水、福美钠的加入量为所述锰粉重量的0.8～1.3％、0.8～2.1％、10～12％、0.04～0.06％。
5.根据权利要求1所述的一种难选碳酸锰低品位矿石生产电解金属锰方法，其特征在于，所述步骤(2)中，氨水的浓度为4～5％。
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【专利技术属性】
技术研发人员：韦志兴，谭鑫，农承开，黎永杰，盛波，袁茂华，陆毅，农永禄，何山，黄敏峰，张丽云，
申请(专利权)人：南方锰业集团有限责任公司天等锰矿分公司，
类型：发明
国别省市：
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