一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解装置及方法，属于提取冶金技术领域，包括：以锰电解过程净化后的合格液为待处理液并排入分离电解槽中，以负载元素活化锰氧化物的集流体作阴极插入分离电解槽中，与惰性材料构成电解池回路，在外电势的驱动下实现Mg<supgt;2+</supgt;定向嵌入锰基复合物中，当阴极电极材料中镁的储存量饱和后，将该极板转入富集槽中并充当阳极，惰性材料作阴极，在外电势的作用下将嵌入的Mg<supgt;2+</supgt;脱出并转入支撑电解液，当电极中的Mg释放彻底后返回分离槽，通过该电极的循环迭代脱/嵌实现合格液中杂质镁的分离及富集。本发明专利技术解决了锰电解体系中杂质镁循环富集无开路、镁锰分离困难、有价资源流失、附带产生二次污染的共性问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及提取冶金，特别是涉及一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解装置及方法。

技术介绍

1、目前电解法是世界生产锰的主要方法，其原料以菱锰矿为主。我国的锰矿资源储量相对匮乏，存在“贫、细、杂”的典型特征。受成矿环境及矿床地质特征的影响，菱锰矿常与方解石、菱镁矿、菱铁矿等碳酸盐类矿物共生嵌布，它们晶体结构相似，晶格中的mn原子常与fe、ca、mg等相互取代，形成类质同象，使矿物中的mg2+、fe2+、al3+等杂质含量升高。现行锰冶金的生产流程(酸性浸出-净化-电解)可以有效去除fe、co、ni等重金属离子。由于mn、mg元素极为相似的物化性质，导致整个流程几乎不存在杂质镁的开路并持续富集于电解锰系统中。据统计，mg2+的含量可高达20～38g/l，部分企业的生产实践中有超过40g/l的记录。

2、镁在溶液中的富集不仅严重干扰矿石浸出的效率，其在溶液输送过程中诱导的自发结晶效应亦对生产的连续性和稳定性带来严峻的考验，造成的危害主要包括：1)硫酸铵的严重损失；2)影响产品的纯度和品质；3)使电解液的粘度和密度增加，阻碍mn2+在阴极表面的吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述合格液的Mn2+的浓度为10～50g/L，Mg2+的浓度为0～50g/L，NH4+的浓度为50～150g/L，中和剂为NaOH、CaO、CaCO3、NH3·H2O中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解方法，其特征在于，在所述步骤S2中，负载元素活化锰氧化物的集流体电极的制备过程为：

4.根据权利要求3所述的一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电...

【技术特征摘要】

1.一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述合格液的mn2+的浓度为10～50g/l，mg2+的浓度为0～50g/l，nh4+的浓度为50～150g/l，中和剂为naoh、cao、caco3、nh3·h2o中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解方法，其特征在于，在所述步骤s2中，负载元素活化锰氧化物的集流体电极的制备过程为：

4.根据权利要求3所述的一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解方法，其特征在于，所述锰氧化物为层状结构、隧道结构、尖晶石结构中的一种；活化元素为al、mo、bi、ag、ce、na、k中的一种。

5.根据权利要求3所述的一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解方法，其特征在于，所述集流体和惰性电极材料为碳、铝、镍、铂、不锈钢、钛及钛基dsa、铝及铝合金支撑的平板型、箔型、网型、泡沫多孔型中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种电化学脱除锰电解体系中镁离子的电解方法，其特征在于，在所述步骤s3中，阴极放电的电流密度为0.05～0.15a/g...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凡，陈朝轶，杨江媛，李军旗，兰苑培，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：