软锰矿的浸出方法技术

本发明专利技术介绍的软锰矿的浸出方法是将≤180目软锰矿粉和不含苯环物质的高浓度有机废水加入耐压、耐硫酸和硝酸腐蚀的反应釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出，浸出一段时间后，放出反应废气，再在密闭条件下通入工业纯氧对浸出夜进行氧化。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术介绍的是将≤180目软锰矿粉和不含苯环物质的高浓度有机废水加入耐压、耐硫酸和硝酸腐蚀的反应釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出，浸出一段时间后，放出反应废气，再在密闭条件下通入工业纯氧对浸出夜进行氧化。【专利说明】
本专利技术涉及软锰矿的一种浸出方法。
技术介绍
软锰矿是生产金属锰、硫酸锰、二氧化锰、硝酸锰等材料的重要原料。湿法工艺是生产上述材料的主要工艺，该工艺中浸出工序是必不可少的工序。在生产金属锰、硫酸锰、二氧化锰的湿法工艺中，基本上采用硫酸浸出体系。由于软锰矿中的MnO2不溶于硫酸，需要通过还原焙烧将MnO2转化为MnO才能用硫酸浸出，但焙烧的转化率只有85%左右，致使硫酸浸出还原焙烧的软锰矿时，目标金属锰的浸出率不高，造成资源浪费。虽然在浸出体系中加入FeS2等还原剂可用硫酸直接浸出软锰矿，但浸出速度慢，浸出温度高，浸出率较低。开发浸出率高、浸出速度快软锰矿的直接浸出方法具有较大实用价值。
技术实现思路
针对目前软锰矿浸出的问题，本专利技术的目的是寻找一种浸出率高、浸出速度快、能耗低的软锰矿直接浸出方法，其特征在于将< 180目软锰矿粉和不含苯环物质的高浓度有机废水加入耐压、耐硫酸和硝酸腐蚀的反应釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出。浸出一段时间后，放出反应废气，再在密闭条件下通入工业纯氧对浸出夜进行氧化。氧化结束后，放出反应釜内的浆料进行固液分离，得到所需浸出溶液。用于浸出的混合溶液中硫酸的初始浓度为lmol/L~4mol/L，硝酸的初始浓度为2g/L~10g/L。用于浸出的高浓度有机废水中的C0D&浓度> 30000mg/L。硫酸的加入量为将软锰矿中全部锰浸出的理论量的103%~110%。高浓度有机废水的加入量以每公斤MnO2加入C0D&0.185公斤~0.200公斤计算加入。整个浸出过程的温度为40°C~70°C，搅拌速度为50 r/min~130 r/min。浸出时间为Ih~2h。通 入O2的氧化时间为0.5h~lh,相对压力为0.1MPa~0.2MPa。本专利技术的目的是这样实现的:在密闭并有高浓度有机废水和硝酸存在的条件下，硫酸浸出软锰矿的氧化还原反应可用下面通式表示:3 (C-HxOy)m + 4mHN03 = 4mN0 + 3mC02 + zH20 3Mn02 + 2N0 + 6H+ = 3Mn2+ + 2HN03 + 2H20 总反应为: (C-HxOy)m + 2mMn02 + 2mH+ = 2mMn2+ + mC02 + zH20 类似的Fe2O3浸出的总反应为: (C-HxOy)m + 2mFe203 + 4mH+ = 4mFe2+ + mC02 + qH20在氧化阶段，主要发生Fe2+的氧化反应:4FeS04 + O2 + 2H2S04 = 2Fe2 (SO4)3 + 2H20 Fe2 (SO4) 3 + 3H20 = Fe2O3 + 3H2S04 由于硝酸与高浓度有机废 水中的有机物反应速度很快，产生的NO与MnO2的反应也较快，由此加快整个浸出过程，并实现MnO2较完全浸出。只要控制好硫酸和高浓度有机废水的加入量，就可以减少Fe进入浸出液的量。然而,硫酸和高浓度有机废水的加入量太少,将影响浸出速度和Mn的浸出率,所以为了保证Mn的浸出率，Fe浸出是不可避免的。通过O2氧化将Fe2+氧化成Fe3+，进而发生水解反应，除去部分Fe。未除尽的Fe在后续除Fe过程中不需要进一步氧化。本专利技术的突出优点是:经过上述一系列反应，最终使软锰矿中的Mn基本上完全浸出，提高了 Mn的浸出率，减少资源浪费；利用高浓度有机废水作氧化剂，不仅为高浓度有机废水的治理开辟了一条新的途径，而且可以降低软锰矿的浸出成本，具有明显的经济效益和环境效益；整个浸出过程是放热反应，反应温度不高，能源消耗低；由于硝酸很容易与高浓度有机废水中的有机物反应，产生的NO又很容易与MnO2反应，所以浸出过程速度快；由于在浸出过程中已将Fe2+氧化从Fe3+，可以简化浸出液的后续净化过程；过程在密闭条件下进行，避免了 NO逸出产生的环境污染。具体实施方法 实施例1:将1000g软锰矿粉(含锰55.5%、Fe2036.7%、粒径180目)和3.26L酿酒废水(含C0D&50000mg/L)与硫酸和硝酸配制的硫酸浓度为lmol/L,硝酸浓度为2g/L混合溶液6600ml加入容积为IOL的衬钛压力反应釜中，于40°C~50°C下密闭搅拌(搅拌速度70r/min)浸出2h。然后通入O2 (相对压力为0.1MPa)氧化0.5h。根据洗净后的浸出渣的化验分析结果，锰的浸出率为99.0%。实施例2:将IOkg软锰矿粉(含锰55.5%、Fe2036.7%、粒径180目)和19.5L淀粉生产浓缩废水(含C0D&90000mg/L)与硫酸和硝酸配制的硫酸浓度为3mol/L，硝酸浓度为8g/L的混合溶液23L加入容积为50L的衬钛压力反应釜中，于60V~70°C下密闭搅拌(搅拌速度60r/min)浸出lh。 然后通入O2 (相对压力为0.15MPa)氧化lh。根据洗净后的浸出渣的化验分析结果，锰的浸出率为99.6%。【权利要求】1.一种，其特征是将< 180目软锰矿粉和不含苯环物质的高浓度有机废水加入耐压、耐硫酸和硝酸腐蚀的反应釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出，浸出一段时间后，放出反应废气，再在密闭条件下通入工业纯氧对浸出夜进行氧化，氧化结束后，放出反应釜内的浆料进行固液分离，得到所需浸出溶液，用于浸出的混合溶液中硫酸的初始浓度为lmol/L~4mol/L，硝酸的初始浓度为2g/L~10g/L，用于浸出的高浓度有机废水中的C0D&浓度> 30000mg/L，硫酸的加入量为将软锰矿中全部锰浸出的理论量的103%~110%，高浓度有机废水的加入量以每公斤MnO2加入C0D&0.185公斤~0.200公斤计算加入，整个浸出过程的温度为40°C~70°C，搅拌速度为50 r/min~.130 r/min, 浸出时间为Ih~2h,通入O2的氧化时间为0.5h~Ih,相对压力为0.1MPa~.0.2MPa。【文档编号】C22B47/00GK103757222SQ201310736442【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月29日 优先权日:2013年12月29日 【专利技术者】龙炳清, 曾凡芸, 刁剑 申请人:四川师范大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙炳清，曾凡芸，刁剑，
申请(专利权)人：四川师范大学，
类型：发明
国别省市：