本发明专利技术提供了一种从低品位软锰矿连续生产锰酸钾的方法，首先将氢氧化钾溶液与低品位软锰矿粉混合，加入引发剂，在调浆装置中制成料浆；接着将所述料浆供给到高压容器，反应后出料并过滤；然后将过滤后的滤液冷却析晶，以获得锰酸钾晶体；最后将冷却析晶并过滤后的母液返回所述调浆装置用于配制反应料浆，重复执行以上步骤。该方法可以用于处理品位更低的软锰矿，且反应时间显著缩短，原料利用充分。本发明专利技术还提供了一种锰酸钾连续生产系统，用于从低品位软锰矿连续生产锰酸钾。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锰酸钾的制备
，具体地说，是涉及一种利用氧压碱浸湿法从软锰矿生产锰酸钾的技术，特别地是涉及一种以低品位软锰矿为原料，通过使其与氢氧化 钾溶液和氧气反应连续生产锰酸钾的方法，同时还涉及一种从低品位软锰矿连读生产锰酸 钾的系统。
技术介绍
锰酸钾是一种重要的化学品，工业中主要用于制备重要的锰产品如高锰酸钾等， 由于其具有强氧化性，因此在作为氧化剂、消毒剂、漂白剂等方面也具有广泛的应用。锰酸 钾的工业生产主要是以软锰矿为原料，在氧气存在的环境中，与氢氧化钾和氧气发生氧化 反应实现。从软锰矿碱法制取锰酸钾的工艺可分为固相氧化法和液相氧化法两种。相对于 固相氧化法，液相氧化法具有生产周期短、二氧化锰氧化率高、能耗低、污染小等优点，因此 是目前用于生产锰酸钾的主要方法。 液相氧化法是在存在氧气的条件下将二氧化锰氧化成锰酸钾，该过程的化学反应 式为Mn02+4K0H+02 — 2K2Mn04+2H20 但是在实际生产中，软锰矿中Mn(^存在氧化不彻底的问题，这样会使得到的锰酸 钾产品中含有K3Mn(V导致生产效率低、回收率低、产品质量不好，造成资源浪费。因此，如 何尽可能地降低不完全氧化的问题，防止最后得到的锰酸钾产品中K3Mn04过高，成为亟待 解决的一个问题。 特别是，对于低品位软锰矿(如我国储量较多的Mn02含量低于40wt%的低品位软 锰矿资源)来说，采用现有的氧压碱浸湿法技术无法有效地从中生产锰酸钾，严重限制了 该技术的应用。例如，中国专利No. ZL92108224. X和No. 200810056602. 3所公开的湿法锰酸 钾生产技术，均对软锰矿的品位要求较高，具体地，中国专利No. ZL 92108224. X虽然能处 理Mn02含量较低的软锰矿(Mn02丰度65_75wt% )，但是该方法对于Mn02含量低于60wt% 的储量非常丰富的软锰矿却并不适用，中国专利申请No. 200810056602. 3虽然对Mn02含量 要求相对有了一定程度降低，但是适宜处理的锰矿仍然需要具有50wt^以上的Mn(^含量， 无法用于我国储量主要是Mn02含量低于40wt^的低品位软锰矿资源。另外，这两项专利的 生产工艺及所需的设备结构复杂，不便于操作，而且反应时间较长。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少解决上述技术问题之一，即，解决软锰矿中Mn02氧化不彻底 的问题，以及提高Mn02的氧化率，特别是解决现有的氧压碱浸湿法技术无法有效地从低品 位软锰矿石中生产锰酸钾的问题。 有鉴于此，有必要提供一种可从低品位软锰矿生产锰酸钾的新型工艺。因此，本发 明的一个目的是提供一种从低品位软锰矿连续生产锰酸钾的方法。4 本专利技术的另一个目的是提供一种结构简单、成本较低的锰酸钾连续生产系统，利 用该系统能够从低品位软锰矿连续生产锰酸钾。 根据本专利技术的一方面，提供了一种从低品位软锰矿连续生产锰酸钾的方法，包括 如下步骤 (a)将浓度为45-50wt^的氢氧化钾溶液与低品位软锰矿粉按锰碱摩尔比为 1 : 9-13的原料配比在调浆装置中进行混合，加入引发剂制成料浆； (b)将所述料浆供给到高压容器，所述高压容器内的氧气压力为0. 7-1. 2MPa，温 度为180-27(TC，在搅拌条件下反应1-2小时之后出料并过滤； (c)过滤后的滤液经冷却析晶，以获得锰酸钾晶体； (d)将冷却析晶并过滤后的母液返回所述调浆装置，用于配制所述料浆，以及 (e)连续执行步骤(b) _ (d)。 本专利技术的方法通过使用纯氧作为氧化剂，并将高压容器中的氧气压力控制在 0. 7-1. 2MPa，能够处理Mn(^含量为30-63wt^或者更低品位的软锰矿。另外，该方法不仅可 提高二氧化锰的氧化率，而且还可显著增加氧化速率，从而大大地縮短生产周期短，降低锰 酸钾的生产成本。再一方面，由于软锰矿粉被充分氧化，因此在本专利技术的反应过程中几乎检 测不到K3Mn04的生成，在锰酸钾成品中该物质的含量很低。 另外，根据本专利技术的方法，仅需一次性将软锰矿粉和氢氧化钾溶液按比例混和，配 制成料浆后供给到高压容器中，即可发生反应制得锰酸钾产品，因此工艺简单，容易操作。 另外，根据本专利技术的方法，整个生产过程可以连续不断地进行，因此有效地提高了 生产效率，且将初次反应产生的终滤液返回至调浆装置循环利用，这样后续反应无需再加 入引发剂便可使氧化速率和析晶速率保持较高水平，因此可以充分利用原料。 根据本专利技术的一个实施例，所述高压容器可为多室连续卧式高压釜，该设备结构 简单，可以使料浆与氧气具有较大的接触面积，有利于提高Mn02的氧化率，并可以实现反应 的连续性，以及易于将反应后的料浆排出。 根据本专利技术的一个实施例，在所述低品位软锰矿粉中，粒度小于320目的颗粒比 例高于70%。这样，软锰矿粉、氢氧化钾和氧气之间可以具有较高的接触面积，提高了反应 速率和Mn02氧化率。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种锰酸钾连续生产系统，所述系统用于从低品 位软锰矿连续生产锰酸钾，包括 调桨装置，所述调桨装置用于通过将氢氧化钾溶液和低品位软锰矿在其中进行配 比混合以制成料浆； 高压容器，所述高压容器用于容纳从调浆装置所供给的料浆； 氧气供给源，所述氧气供给源用于向高压容器中通入氧气； 第一过滤器，所述第一过滤器用于过滤从所述高压容器排出的料浆； 结晶器，所述结晶器用于冷却析晶来自所述第一过滤器的滤液，从而获得锰酸钾晶体；以及 第二过滤器，所述第二过滤器用于过滤在所述结晶器中经冷却析晶后的母液，并 将过滤后得到的母液供给至所述调浆装置内。 根据本专利技术的一个实施例，所述高压容器进一步设有至少一个搅拌器，用于搅拌容纳在高压容器中的料浆，以使料浆保持充分的均匀性并将供给到高压容器中的氧气迅速 充分地分散在料浆中，以提高反应效率。 根据本专利技术的一个实施例，所述高压容器内的氧气压力为0.7-1.2MPa。在该条件 下，可以对更低品位软锰矿中的Mn02进行充分氧化，且氧化速率快。 根据本专利技术的一个实施例，所述系统进一步包括压力泵，所述压力泵用于将所述 调浆装置供给的料浆加压并泵入所述高压容器内。 根据本专利技术的一个实施例，所述系统进一步包括至少一个分隔件，所述分隔件将 所述高压容器分割成多个室，其中每个室中各容纳有一个搅拌器；其中，所述分隔件可为隔 板且其数目可为2-6个。 根据本专利技术的一个实施例，所述高压容器可为多室连续卧式高压釜。该设备结构 简单，可以使料浆与氧气具有较大的接触面积，有利于提高Mn02的氧化率，并可以实现反应 的连续性，以及易于将反应后的料浆排出。 根据本专利技术的系统结构简单，成本低，安装、维护及操作简单，降低了锰酸钾的生 产成本。可用于处理Mn(^含量为30-63wt^或者更低品位的软锰矿，二氧化锰氧化率高，且 氧化速率快。 本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明 本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中 图1为根据本专利技术从低品位软锰矿连续生产锰酸钾的方法的一个实施例的工艺 流程图。图2为根据本专利技术的锰酸钾连续生产系统的一个实施例的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从低品位软锰矿连续生产锰酸钾的方法，包括如下步骤： （ａ）将浓度为４５－５０ｗｔ％的氢氧化钾溶液与低品位软锰矿粉按锰碱摩尔比为１∶９－１３的原料配比在调浆装置中进行混合，加入引发剂制成料浆； （ｂ）将所述料浆供给到高压容器，所述高压容器内的氧气压力为０．７－１．２ＭＰａ，温度为１８０－２７０℃，在搅拌条件下反应１－２小时之后出料并过滤； （ｃ）过滤后的滤液经冷却析晶，以获得锰酸钾晶体； （ｄ）将冷却析晶并过滤后的母液返回所述调浆装置，用于配制所述料浆，以及 （ｅ）连续执行步骤（ｂ）－（ｄ）。
【技术特征摘要】
一种从低品位软锰矿连续生产锰酸钾的方法，包括如下步骤(a)将浓度为45-50wt％的氢氧化钾溶液与低品位软锰矿粉按锰碱摩尔比为1∶9-13的原料配比在调浆装置中进行混合，加入引发剂制成料浆；(b)将所述料浆供给到高压容器，所述高压容器内的氧气压力为0.7-1.2MPa，温度为180-270℃，在搅拌条件下反应1-2小时之后出料并过滤；(c)过滤后的滤液经冷却析晶，以获得锰酸钾晶体；(d)将冷却析晶并过滤后的母液返回所述调浆装置，用于配制所述料浆，以及(e)连续执行步骤(b)-(d)。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述引发剂的用量为料浆中氢氧化钾和低品位软锰矿粉总重量的3-5%。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述低品位软锰矿粉中Mn(^的含量为30-63wt%。4 根据权利要求3所述的方法，其中，所述低品位软锰矿粉中Mn02的含量为30-50wt%。5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述高压容器为多室连续卧式高压釜。6. 根据权利要求l-4任一项所述的方法，其中，在所述低品位软锰矿粉中，粒度小于320目的颗粒比例高于70%。7. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述引发剂为含有+6价锰元素的化合物。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述含有+6价锰元素的化合物为K2Mn04。9. 根据权利要求l所述的方法，其中，在步骤(b)中，通过压力泵将所述料浆泵入所述高压容器中。10. 根据权利要求l所述的方法，其中，在步骤(b)中，在过滤之前对从所述高压容器排出的料桨进行闪蒸处理。11. 一种锰酸钾连续生产系统，所述系统用于从低品位软锰矿连续生产锰酸钾，包括调浆装置，所述调浆装置用于通过将氢氧化钾溶液和低品位软锰矿在其中进行配比混合以制成料浆；高压容器，所述高压容器用于容纳从调浆装置所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王吉坤，阎江峰，彭建蓉，马进，黄云才，夏宇，赵群，白荣林，李小英，
申请(专利权)人：云南冶金集团股份有限公司技术中心，云南建水锰矿有限责任公司，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]
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