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≤1.5mm酒糟加入耐压、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≤1.5mm酒糟加入耐压、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< 1.5mm酒糟加入耐压、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。硫酸的加入量为将软锰矿中全部锰浸出的理论量的103%~110%。酒糟的加入量以干基计为软锰矿中MnO2质量的100%~130%。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:在密闭并有酒糟和硝酸存在的条件下，硫酸浸出软锰矿主要发生如下化学反应:nC6H1005 + nH2S04 =n (C5H11O5) HSO4n (C5H11O5) HSO4 + ηΗ20 = nC6H1206 + nH2S04C6H12O6 + 8ΗΝ03 = 8Ν0 + 6C02 + IOH2OnC6H1005 + 8nHN03 = 8nN0 + 6nC02 + 9nH203Mn02 + 2N0 + 3H2S04 = 3MnS04 + 2HN03 + 2H203Fe203 + 2N0 + 6H2S04 = 6FeS04 + 2HN03 + 5H20总反应为: 12nMn02 + nC6H1005 + 12nH2S04 = 12nMnS04 + 6nC02 + 17nH2012nFe203 + nC6H1005 + 24nH2S04 = 24nFeS04 + 6nC02 + 29nH20酒糟中的其它有机物也与硝酸反应生成N0、C02和H2O,生成的NO与MnO2 (或Fe2O3)和H2SO4按前述反应生成MnSO4 (或FeSO4)、HNO3和H2O。在氧化阶段，主要 发生Fe2+的氧化反应:4FeS04 + O2 + 2H2S04 = 2Fe2 (SO4)3 + 2H20Fe2 (SO4) 3 + 3H20 = Fe2O3 + 3H2S04由于硝酸与酒糟的反应速度很快，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。只要控制好硫酸的加入量，就可以减少Fe进入浸出液的量。然而，硫酸加入量太少，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，也不给后续溶液净化带来困难；整个浸出过程是放热反应，反应温度不高，能源消耗低；由于硝酸很容易与酒糟反应，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)和酒糟(1.5mm)880g加入容积为IOL的衬钛压力反应釜中，加入浓度为lmol/L的硫酸溶液6600ml，混合溶液的初始硝酸浓度为2g/L，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97.6%ο实施例2:将IOkg软锰矿粉(含锰55.5%、Fe2036.7%、粒径180目)和酒糟(1.5mm)10.5kg加入容积为50L的衬钛压力反应釜中，加入浓度为3mol/L的硫酸溶液23L，混合溶液的初始硝酸浓度为8g/L，于60°C~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0.15M Pa)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 99.4%ο【权利要求】1.一种，其特征是将≤180目软锰矿粉和≤1.5mm的酒糟加入耐压、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，硫酸的加入量为将软锰矿中全部锰浸出的理论量的103%~110%，酒糟的加入量以干基计为软锰矿中MnO2质量的100%~130%，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。【文档编号】C22B47/00GK103757234SQ201310736471【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, 王杰才, 龚婕 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，王杰才，龚婕，
申请(专利权)人：四川师范大学，
类型：发明
国别省市：