锰合金渣常压浸出生产硫酸锰的方法技术

本发明专利技术公开了一种锰合金渣常压浸出生产硫酸锰的方法，包括以下步骤：a)将所述锰铁合金渣用硫酸溶液调浆，得到混合料浆；b)将所述混合料浆加入反应容器中；c)在反应过程中控制溶液的pH值，并在常压酸浸后出料，得到酸浸出混合物；和d)对所述酸浸出混合物进行固液分离，得到硫酸锰溶液。根据本发明专利技术实施例的锰合金渣常压浸出生产硫酸锰的方法，锰的浸出率高，实现了锰选择性高效溶出。此外，该锰合金渣常压浸出生产硫酸锰的方法具有工艺流程简单，物料价格便宜，生产成本低，处理时间短，对自然环境友好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及湿法冶金
，特别涉及锰的湿法冶金

技术介绍
锰合金渣通常来源于铁合金行业，其化学成分主要有Si02、A1203、CaO, MgO, FeO、MnO、MnS等。目前锰及锰合金炉渣大部分采用水淬的方法冲成水渣，用作水泥的熟料，目前，高炉锰铁渣、锰硅合金渣、高碳锰铁渣都采用水淬方法处理，水淬方法包括炉前水淬法和倒罐水淬法。锰冶金渣目前综合利用的方法有锰冶金炉渣直接回收利用(例如电炉高碳锰铁渣可以用于冶炼锰硅合金；利用锰硅合金渣可以冶炼复合铁合金；利用金属锰渣可以生产复合铁合金)；锰合金炉渣做铸石；锰合金炉渣做矿渣棉(保温材料)；锰合金炉渣做建筑材料；锰合金炉渣做农田肥料。但现有的锰合金渣利用技术存在浪费和环境污染的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种流程简单、物料消耗少、生产成本低、处理时间短、锰浸出率高的，该方法能够解决以往锰铁合金渣利用工艺占用大面积场地和对环境的污染问题，使锰铁合金渣中的锰资源得到经济合理的利用，提高日益贫化的锰矿产资源利用率。根据本专利技术实施例的，包括以下步骤a)将所述锰合金渣用硫酸溶液调浆，得到混合料浆山)将所述混合料浆加入反应容器中；c)在反应过程中控制溶液的PH值，并在常压酸浸后出料，得到酸浸出混合物；和d)对所述酸浸出混合物进行固液分离，得到硫酸锰溶液。根据本专利技术实施例的，锰的浸出率高，实现了锰选择性高效溶出。此外，该具有工艺流程简单，物料价格便宜，生产成本低，处理时间短，对自然环境友好的优点。另外，根据本专利技术上述实施例的还可以具有如下附加的技术特征其中，提高锰合金渣中锰的浸出率并加快浸出速度，所述步骤a)中，所述锰铁合金渣指碳锰铁合金渣和锰硅合金渣等(包括它们的水淬渣)，粒度控制在100目以上。有利地，所述步骤b)中,所述 硫酸溶液的初始酸度为lg/L 100g/L,所述混合料楽；中的液固比为 3 : I 16 : I。其中，为了进一步提高常压浸出的反应速度，在所述步骤c)中，将所述反应容器内的温度控制在50°C 98°C。考虑到生产成本和浸出率的平衡，所述步骤d)中，所述常压浸出的浸出时间为60 120mino根据本专利技术的一些实施例，为了提高硫酸锰溶液的纯度，所述步骤d)中包括以下步骤d-l)在出反应容器后的料浆中加入锰合金渣与氧化钙，使其pH值为6. 5 7范围内以便中和其中的酸；和d-2)经中和处理后的料浆，进行一次过滤、洗涤，得到硫酸锰滤液和浸出渣。其中，可以将所述浸出渣用作制备分子筛的原料。此外，为了提高硫酸锰滤液的品质，步骤d)进一步包括d-3)在所述硫酸锰滤液中加入净化剂以除去其中的重金属离子后，进行二次过滤、洗涤，得到高纯硫酸锰溶液。所述净化剂可以为福美钠((CH3) 2NCS2Na)，简称SDD)。其中，为了提高过滤速度，可以采用真空抽滤法或压滤法。本专利技术的附加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结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I是根据本专利技术实施例的的工艺流程图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述根据本专利技术实施例的。如图所示，根据本专利技术实施例的包括以下步骤。a)将所述锰合金渣用硫酸溶液调浆，得到混合料浆。由于本方法的浸取原料是锰合金渣，考虑到锰合金渣是经由还原方法所得到的，锰几乎都以二价锰的形式存在，所以分段加酸常压酸浸锰合金渣制备硫酸锰的过程中不必考虑还原问题。所采用的浸取剂为硫酸，浸取的目的是使锰合金渣中的锰尽可能取得较高的浸出率，从矿渣中溶解出来成为水溶性的硫酸锰。从成本及反应速度等观点考虑，所述锰合金渣的粒度控制在100目以上。所述硫酸溶液没有特殊限制，但从浸出效率、对反应容器的腐蚀等观点考虑，优选所述硫酸溶液的初始酸度为lg/L 100g/L。此外，关于锰合金渣与硫酸溶液的比例可以根据各自有效成分的含量进行设定。所述混合料浆中的液固比为3 : I 16 : I。b)将所述混合料浆加入反应容器中。从提高浸出效率观点考虑，将所述反应容器内的温度控制在50°C 98°C。c)在浸出过程中控制溶液的pH值，并在常压酸浸后出料，得到酸浸出混合物。关于常压酸浸的时间可以根据原料、温度等条件并结合浸出效率、成本进行适当调节，例如，所述常压酸浸的浸出时间可以控制在60 120min。在酸浸过程中，主要发生下述反应MnCHH2SO4 — MnS04+H20(I)Al2O3 (无定形)+H2SO4 — Al2 (SO4) 3+H+H20 (2)MnSi03+H2S04 — MnS04+H2Si03+H20(3) Mn (AlO2) 2+H2S04 — MnS04+H3A103+H20(4)Fe+H2S04 — FeS04+H2 (5)FeCHH2SO4 — FeS04+H20(6)FeS+H2S04 — FeS04+H2S (7)CaCHH2SO4 — CaS04+H20(8)由上述反应式可知，经过常压酸浸出后，锰合金渣中的锰转化为水溶性的硫酸锰而溶解在浸出液中，而Fe、Si、Al等杂质被固化入洛,从而可以实现Mn和Fe、Si等杂质的高效分离。d)对所述酸浸出混合物进行固液分离，得到硫酸锰溶液。具体所采用的固液分离方法包括过滤、沉降等。其中，从提高过滤速度等考虑，可以采用真空抽滤或压滤。在本专利技术的一些示例中，为了提高所得硫酸锰溶液的纯度，该步骤具体可以包括以下步骤d-Ι)在出反应容器后的料浆中加入锰合金渣与氧化钙使其pH值为6. 5 7范围内以便中和其中的酸。在酸浸过程中，为了提高浸出效率，总酸量远高于化学理论量的酸，因此酸浸后的料浆中还残存有一定量的酸，为此，在本专利技术的一下实施例中，通过加入锰合金渣与氧化钙来中和其中的余酸。主要利用猛合金洛来中和其中大部分的酸，而利用氧化I丐中和剩余的少量酸。当浆料的pH值为6. 5 7范围内时，可以认为其中的余酸已被绝大部分中和掉。关于锰合金渣与氧化钙的具体的量可以根据在酸浸过程中所使用的硫酸的酸度、液固比、以及锰合金渣中的含锰量等来适宜地进行设定。d-2)经中和处理后的料浆，进行一次过滤、洗涤，得到硫酸锰滤液和浸出渣。其中，由于浸出渣含SiO2和Al2O3较多，可以将所述浸出渣用作制备分子筛的原料。此外，为了进一步提高硫酸锰滤液的品质，还可以进一步包括以下步骤d-3)在所述硫酸锰滤液中加入净化剂以除去其中的重金属离子后，进行二次过滤、洗涤，得到高纯硫酸锰溶液。其中，所述净化剂可以采用福美钠(SDD)。下面通过具体实施例说明根据本专利技术的。实施例一将碳锰铁合金渣矿磨细成平均粒度在100目以上的矿粉，取IOOg ;用初始含酸浓度为90g/L的硫酸溶液调浆，液固比15 I ;调浆后的料浆加入反应容器中，控制温度在980C ;反应时间在120min后出料；向出反应容器后的料浆中加入少量锰合金渣，中和掉大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王吉坤，王运正，谢红艳，张承贵，嵇晓沧，马进，杨世诚，李天杰，纳吉信，张学文，彭东，
申请(专利权)人：云南建水锰矿有限责任公司，
类型：发明
国别省市：