两矿法生产电解金属锰制造系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种两矿法生产电解金属锰制造系统，为解决以氧化锰矿为原料生产电解金属锰的传统还原焙烧工艺对环境污染严重、成本高、工人的工作环境差等问题而设计。所述制造系统由制液单元，硫化除杂单元，净化单元和电解单元组成；其中，所述制液单元与所述硫化除杂单元的进液口相连接，所述硫化除杂单元的液体出液口与所述净化单元的进液口相连接，所述净化单元的出液口与所述电解单元进液口相连接。本实用新型专利技术成功的解决了生产过程中的净化除杂技术，电解生产的工艺技术稳定，生产流程短、节能环保、锰的金属回收率高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生产电解金属锰领域，尤其涉及一种两矿法生产电解金属锰制 造系统。
技术介绍
采用电解法生产金属锰，首先要制备含锰离子的水溶液，即制备硫酸锰溶液。 主要方法有以下三种一、碳酸锰矿直接用硫酸溶浸；二、二氧化锰矿高温还原焙烧成 一氧化锰后再用硫酸溶浸；三、二氧化锰矿与硫铁矿混合，用浓硫酸进行高温硫酸化焙 烧，再用水或稀酸溶浸。第一种方法虽制备硫酸锰溶液较为简单，但由于碳酸锰矿产资 源有限，因而原料价格过高。而目前国内大部分规模生产企业的主导矿源为低品位的劣 质锰矿(碳酸锰矿锰含量低于18%，二氧化锰矿锰含量低于20% )。由于二氧化锰在硫 酸溶液中的难溶性，所以方法二和三都是通过高温焙烧获得可溶的一氧化锰，再用硫酸 溶浸。采用高温焙烧的方法既投资大，能耗高，还污染严重。其次，现阶段采用两矿法制液生产电解金属锰还存在除杂剂消耗高，成本难以 控制以及锰的金属回收率较低等问题。
技术实现思路
为了克服上述的缺陷，本技术提供一种电解工艺技术稳定，生产成本低， 锰的金属回收率高的两矿法生产电解金属锰制造系统。为达到上述目的，本技术所述两矿法生产电解金属锰制造系统，所述制造 系统由制液单元，硫化除杂单元，净化单元和电解单元组成；其中，所述制液单元与所述硫化除杂单元的进液口相连接，所述硫化除杂单元 的液体出液口与所述净化单元的进液口相连接，所述净化单元的出液口与所述电解单元 进液口相连接。进一步地，所述制液单元包括用于将锰矿制备成80 130目的锰矿粉的雷蒙磨 机，将硫铁矿制备成80 130目的硫铁矿粉的雷蒙磨机，带有搅拌机的浸出槽，加热锅 炉，温度控制装置和一次压滤装置；其中，所述浸出槽设置在所述锰矿粉雷蒙磨机和所述硫铁矿粉雷蒙磨机的物料 输出口的下方，所述浸出槽内设有硫酸输入管，阳极液输入管以及氨水输入管；所述加热锅炉的蒸汽输出口经设置在所述浸出槽上的蒸汽输入口与所述浸出槽 的内腔相连通；所述温度控制装置由温度感应探头和控制装置构成，所述温度感应探头伸入到 所述浸出槽内，所述控制装置用于接收所述温度感应探头的感应信号，并向外输出控制 信号，所述控制装置的控制信号输出端与所述加热锅炉的信号输入端相连接；在所述浸出槽开口处设有一横梁，在所述横梁上设有所述搅拌机，所述搅拌机由电机，传动装置，桨叶和桨叶轴构成，所述的桨叶轴下端穿过所述横梁的中部伸入到 所述浸出槽内，所述桨叶设置在所述桨叶轴的下端，所述桨叶轴的上端经传动装置与所 述电机的动力输出端相连接，或经联轴器与所述电机的动力输出端相连接；所述一次压滤装置设置在所述浸出槽口上方的一侧，所述一次压滤装置的进液 口与所述浸出槽的出液口通过输送管道相连接，在所述输送管道上设置有增压矿浆泵。进一步地，所述硫化除杂单元包括硫化池和二次压滤装置，所述硫化池进液口 与所述一次压滤装置的出液口连接，所述硫化池出液口连接所述二次压滤装置进液口。进一步地，所述净化单元包括净化池、深度净化池、沉清池及精压滤装置，所 述二次压滤装置的出液口连接所述净化池进液口，所述净化池出液口连接所述深度净化 池进液口，所述深度净化池出液口连接所述沉清池进液口，所述沉清池出液口连接所述 精压滤装置进液口。进一步地，所述电解单元包括电解槽，设置在所述电解槽内的阴极板和阳极 板，所述电解槽进液口与所述精压滤装置出液口连接，所述电解槽由槽体、设置在所述 槽体内底部的假底框构成，所述假底框上槽体内设置有至少一组隔膜框，所述槽体、隔 膜框及假底框均由木质材质制成，所述每组隔膜框由两排纵向立置架及设置在所述两立 置架之间底部的底框构成，所述底框由若干根横置杆间隔排列构成，所述隔膜框两立置 架上间隔横置形状面积与其横截面相当的所述阳极板和所述阴极板，其中所述隔膜框两 立置架两端及横置杆之间均设置所述阳极板，横置杆上设置所述阴极板，槽体两侧分别 设有正、负导电电极，所述电极上对应所述阴极板和所述阳极板设有用于限定所述阴极 板和所述阳极板各自位置的凹槽，所述槽体内两侧设置有蛇形金属冷却水管。进一步地，所述传动装置由设置在所述桨叶轴上端的皮带轮，设置在所述电机 上的皮带轮和设置在两皮带轮上的皮带构成。进一步地，在所述硫化池和所述沉清池外设有用于翻搅其各自池内部液态介质 的空气压缩机。进一步地，所述硫化池出液口与所述二次压滤装置进液口，所述净化池出液口 与深度净化池进液口以及沉清池出液口与所述精压滤装置之间分别设置有增压耐酸泵。特别的，所述阴极板为不锈钢板，阳极面板为铅、锑、锡、银四元合金材质制 成。进一步地，所述阳极板为网格状结构，所述阳极板与所述阴极板的有效面积之 比为0.6 1.0。上述的结构，将细度为80 130目的锰矿粉和硫铁矿粉投放到已进行搅拌的注 满阳极液的浸出槽内，然后开始按投放的锰矿粉和硫铁矿粉的重量，加入适量的硫酸溶 液，此时开启加热锅炉加热矿浆，当矿浆升温到90°C时，开始浸出2 4小时，浸出结束 的矿浆需取样分析，并用氨水调节其PH值，然后往浸出槽内投入适量的锰矿粉进行搅拌 氧化，氧化过程中需再取样分析，合格后再加入氨水调节矿浆的PH值，此时浸出液中生 成Fe(OH)3的沉淀物。含有沉淀物Fe(OH)3的浸出液经一次压滤装置将沉淀物从溶液中 分离，分离后的浸出液残存重金属杂质(Co、Ni、Zn、Cu等)的MnSO4溶液进入硫化池 内，通过空气压缩机将高压空气通入到硫化池内翻转搅拌MnSO4溶液，使其与加入的硫 化剂充分反应产生重金属杂质(Co、Ni、Zn、Cu等)的硫化物沉淀，再经二次压滤装置将沉淀物从溶液中分离，分离后的滤液进入净化池内，并加入的强氧化剂进行氧化反应 使还原性杂质离子氧化成单质离子，氧化成单质离子后的滤液进入到沉清池内，并加入 絮凝剂进行絮凝沉清，通过空气压缩机将高压空气通入到沉清池内搅拌其内部的溶液， 搅拌后静置并经精滤装置将絮凝沉淀物从MnSO4溶液中分离完成净化，得到电解液。加 入适量的电解添加剂的电解液进入到电解槽中进行电解析出金属锰。本技术取消了原有生产过程中的还原焙烧作业，消除了焙烧烟气对环境毒 害污染，改善了工人劳动条件。以低品位氧化锰矿和有色金属矿选矿尾矿(硫铁矿)为 原料生产电解金属锰，生产成本低，生产流程短，锰的金属回收率高，经济环保。附图说明图1为本技术具体实施例的结构示意图；图2为本技术的电解槽的槽体的结构示意图；图3为本技术的电解槽的假底框的结构示意图；图4为本技术的电解槽的隔膜框的结构示意图；图5为本技术的电解槽的阳极板的结构示意图；图6为本技术的电解槽的阴极板的结构示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术的具体实施方式做详细描述。如图1所示所述两矿法生产电解金属锰制造系统，所述制造系统由制液单元 40，硫化除杂单元41，净化单元42和电解单元43组成；其中，与所述硫化除杂单元41的进液口相连接，所述硫化除杂单元41的液体出 液口与所述净化单42元的进液口相连接，所述净化单元42的出液口与所述电解单元43 进液口相连接。所述制液单元40包括用于将锰矿制备成80 130目的锰矿粉的雷蒙磨机1，将 硫铁矿制备成80 130目的硫铁矿粉的雷蒙磨机2，带有搅拌机的浸出槽21，加热锅炉 15，温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两矿法生产电解金属锰制造系统，其特征在于，所述制造系统由制液单元，硫化除杂单元，净化单元和电解单元组成；　　其中，所述制液单元与所述硫化除杂单元的进液口相连接，所述硫化除杂单元的液体出液口与所述净化单元的进液口相连接，所述净化单元的出液口与所述电解单元进液口相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈榜龙，
申请(专利权)人：陈榜龙，
类型：实用新型
国别省市：53