專利名稱：氧化錳礦的制液工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錳冶煉的方法，特別是一種氧化錳礦的制液工藝。
背景技術(shù)：
電解錳冶煉發(fā)展到現(xiàn)在，我國(guó)電解錳生產(chǎn)幾乎都是采用碳酸錳礦，由于碳 酸錳礦日漸貧化價(jià)格逐步抬高導(dǎo)致電解錳生產(chǎn)成本逐步加大，給許多企業(yè)帶來 巨大經(jīng)濟(jì)壓力。我國(guó)的低品位氧化錳礦十分豐富，價(jià)格相對(duì)較低，是替代低品 位碳酸錳礦的首選原料。上世紀(jì)90年代初一些錳冶煉企業(yè)開始采用氧化錳礦無 焙燒生產(chǎn)電解二氧化錳取得成功。之后，許多企業(yè)相繼嘗試采用氧化錳礦無焙 燒生產(chǎn)電解金屬錳，目前錳冶煉行業(yè)氧化錳礦的制液工藝是將硫酸或陽(yáng)極液、 氧化錳礦、硫鐵礦等還原劑加入浸出槽中，等浸出化合結(jié)束后再中和，再將中 和液凈化合格后送往電解工序，但都失敗或者說達(dá)不到采用碳酸錳生產(chǎn)電解金 屬錳的技術(shù)水平，其關(guān)鍵問題在于氧化錳礦的制液質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氧化錳礦的制液工藝，按該工藝制得的硫酸錳 溶液，只要按現(xiàn)有的電解技術(shù)就可實(shí)現(xiàn)電解錳的產(chǎn)量、成本、效率至少可達(dá)到 傳統(tǒng)的采用碳酸錳生產(chǎn)電解金屬錳的水平。
本發(fā)明的工藝步驟為:
^it氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸溶液或陽(yáng)極液投入到浸出槽中，過程反 應(yīng)溫度控制在50~100°C，時(shí)間1.5~6小時(shí)，氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸的重 量比為1 : 0.09 0.40 : 0.1~0.4，反應(yīng)終點(diǎn)硫酸含量為〈5g/1，得到含錳25 45g/l
3的浸取液；
2) 、往步驟l)得到的浸取液中加入中和劑進(jìn)行中和，過程溫度控制在50~90 °C，反應(yīng)直至PH值在4.5 6.9后過濾棄濾渣，得粗制硫酸錳溶液；
3) 、取步驟2)所得粗制硫酸錳溶液，控制其硫酸銨濃度在70~140g/l，加 入高錳酸鉀，用量為10 100g/mS硫酸錳溶液，反應(yīng)完全后，加入福美鈉，直至 除鎳合格為止，然后加入硫化鋇或過濾后再往濾液中加入硫化鋇，硫化鋇用量 為100g 2000g/ 1113硫酸錳溶液，過程溫度控制在30~80°C ，反應(yīng)時(shí)間為0.5~3小時(shí)， PH值在4.5 6.9，然后過濾得粗步凈化硫酸錳溶液，或取步驟2)所得粗制硫酸錳 溶液，控制其硫酸銨濃度在70~140g/l，加入硫化鋇，硫化鋇用量為100g 2000g/ m3硫酸錳溶液,過程溫度控制在30~80°C，反應(yīng)時(shí)間為0.5~3小時(shí)，PH值在 4.5 6.9，過濾后加入高錳酸鉀，用量為10 100g/mS硫酸錳溶液，反應(yīng)完全后， 加入福美鈉，直至除鎳合格為止，然后過濾得粗步凈化硫酸錳溶液；
4) 、取步驟3)所得粗步凈化硫酸錳溶液，加入XY-3除雜劑，XY-3除雜 劑用量為50g 400g/mS粗步凈化硫酸錳溶液，過程溫度控制在30 80'C，反應(yīng)時(shí) 間為0.5 3小時(shí)，PH值在4.5 6.9，然后過濾得精制凈化硫酸錳溶液以供電解工 序使用。
上述四個(gè)過程可依次獨(dú)立進(jìn)行； 上述四個(gè)過程也可以依次連續(xù)進(jìn)行。
按本發(fā)明所述的工藝制得的合格精制凈化硫酸錳溶液，回收率達(dá)>90. %，按 常規(guī)電解技術(shù)進(jìn)行電解，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，電解產(chǎn)量〉3kg/單板，電耗 ^7500kwh/噸，已實(shí)現(xiàn)電解錳的產(chǎn)量、成本、效率超越了傳統(tǒng)的采用碳酸錳生產(chǎn) 電解金屬錳的水平。
如果采用連續(xù)浸出、凈化的制液作業(yè)，即連續(xù)投料，連續(xù)產(chǎn)出，與傳統(tǒng)的
間斷浸出、凈化工藝相比，浸出槽和凈化槽的數(shù)量減少50%左右，操作人員的
數(shù)量和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度可為大大減少，而產(chǎn)量成倍增加。


圖l為本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例
實(shí)施例1:
氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸的重量比為1 : 0.213 : 0.36
1) 、先往浸出槽中打入約三分之一體積的陽(yáng)極液，同時(shí)攪拌，浸出槽有效體
積為180 m3，陽(yáng)極液含錳12.6g/l、含硫酸32.68g/1，已預(yù)熱至80'C左右，然后 打入硫酸6.072噸，再投入品位為17%的氧化錳礦粉31噸，同時(shí)打入部分陽(yáng)極 液并開始升溫，再投入含硫?yàn)?2%的硫鐵礦粉6.613噸，同時(shí)打入陽(yáng)極液至有效 體積液位，在9rC反應(yīng)3個(gè)小時(shí)，此時(shí)溶液含錳38.21g/1，含硫酸3g/1，停止加 熱，冷卻槽液至75 80。C左右。
2) 、往上述達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)的溶液中加入10%的氨水進(jìn)行中和，過程溫度控制 在8(TC，反應(yīng)直至PH值在6.03過濾棄濾渣，得含錳38.27g/l的粗制硫酸錳溶 液，浸出率達(dá)92.3%。
3) 、將上述粗制硫酸錳溶液打入與浸出槽相同體積的下一級(jí)凈化槽中，同時(shí) 開攪拌，補(bǔ)加硫酸銨至130g/l， PH值在6.0，充分溶解后，加入高錳酸鉀10kg， 反應(yīng)1個(gè)小時(shí)后，加入福美鈉，直至除鎳合格為止，然后過濾，濾液打入下一 級(jí)凈化槽，加入硫化鋇120kg，過程溫度控制在75 8(TC，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)， 然后過濾得粗步凈化硫酸錳溶液。
4) 、將上述粗濾凈化硫酸錳溶液打入與浸出槽相同體積的下一級(jí)凈化槽中， 同時(shí)開攪拌，加入XY-3除雜劑28kg，過程溫度控制在75~80°C，反應(yīng)時(shí)間為2
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序使用。
本實(shí)施例制得的合格精制凈化硫酸錳溶液，回收率>90%，按常規(guī)電解技術(shù) 進(jìn)行電解，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，電解產(chǎn)量〉3kg/單板，電耗S7500kwh/噸，已實(shí)現(xiàn)電解錳的產(chǎn)量、成本、效率超越了傳統(tǒng)的采用碳酸錳生產(chǎn)電解金屬錳的水
平。其中所用到各種物料均可到市面購(gòu)買，XY-3除雜劑以廣西來賓達(dá)沃科技開 發(fā)公司研制的為最適用。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，步驟3)改為將步驟2)所得粗 制硫酸錳溶液打入與浸出槽相同體積的下一級(jí)凈化槽中，同時(shí)開攪拌，補(bǔ)加硫 酸銨至130g/l， PH值在6.0，充分溶解后，加入硫化鋇120kg，過程溫度控制在 75 80°C，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，ra值在6.3，過濾后加入高錳酸鉀10kg， 1個(gè)小 時(shí)后加入福美鈉，直至除鎳合格為止，然后過濾得粗步凈化硫酸錳溶液。
實(shí)施例3:
本實(shí)施例與實(shí)施例1工藝條件相同，但是一種連續(xù)浸出、凈化的制液，使 用的浸出槽是由五個(gè)有效容積為180mV個(gè)浸出槽串聯(lián)而成，形成三級(jí)連續(xù)浸出， 最后兩個(gè)凈化槽用于中和,合格的中和液經(jīng)過濾后連續(xù)進(jìn)入第一個(gè)凈化槽，使 用的凈化槽是由七個(gè)有效容積為180m"個(gè)凈化槽串聯(lián)而成，形成七級(jí)連續(xù)凈化， 其中第三個(gè)凈化槽與第四個(gè)凈化槽之間設(shè)有過濾設(shè)施，第五個(gè)凈化槽與第六個(gè) 凈化槽之間也設(shè)有過濾設(shè)施，溶液從最后一個(gè)槽溜出后經(jīng)過濾備用、送往電解 工序。
氧化錳礦粉含錳17%，硫鐵礦粉含硫量為32%，陽(yáng)極液含錳12.6g/l、含硫 酸32.68g/1，濃度為98%的硫酸，使用時(shí)加水配制成100g/l的稀硫酸溶液。
工藝步驟:將上述氧化錳礦粉、硫鐵礦粉按1 : 0.213的干重比混合，開啟浸 出槽攪拌器，往第一級(jí)浸出槽連續(xù)打入陽(yáng)極液，同時(shí)升溫和連續(xù)投入上述的礦 粉混合物，各種物料的投入速度滿足氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸的重量比1 : 0.213:0.36，料液從第一級(jí)浸出槽中溢流出來進(jìn)入第二級(jí)浸出槽中，再?gòu)牡诙?級(jí)浸出槽中溢流出進(jìn)入第三級(jí)浸出槽中，第一、二、三級(jí)浸出槽的溫度為92。C， 從投料到料液從第三級(jí)浸出槽溢出歷時(shí)3小時(shí)，從第三級(jí)浸出槽中溢流出的料液剛進(jìn)入作為中和槽的第五個(gè)浸出槽時(shí)，向第五個(gè)浸出槽中連續(xù)加入10%的氨 水連續(xù)進(jìn)行中和反應(yīng)，控制PH值為6.0，各級(jí)浸出槽不斷連續(xù)攪拌，第五、六 級(jí)浸出槽中無需加熱，溶液從第六級(jí)浸出槽溢出進(jìn)入到溶液中間槽后再進(jìn)入壓 濾機(jī)進(jìn)行過濾，過濾液連續(xù)不斷的打入到第一級(jí)凈化槽中；往第一級(jí)凈化槽中 連續(xù)補(bǔ)加加硫酸銨，控制其硫酸銨濃度在130g/l,以60g/mS硫酸錳溶液的速度 連續(xù)加入高錳酸鉀，溶液從第一級(jí)凈化槽中溢流出來進(jìn)入第二級(jí)凈化槽時(shí)，以 約1.5kg/mS硫酸錳溶液的速度連續(xù)加入福美鈉以除鎳合格為準(zhǔn)，溶液從第三級(jí) 凈化槽溢出進(jìn)入到溶液中間槽后再進(jìn)入壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，過濾液連續(xù)不斷的打 入到第四級(jí)凈化槽中，同時(shí)往第四級(jí)凈化槽中以約750g/r^硫酸錳溶液的速度連 續(xù)加入硫化鋇，溶液從第五級(jí)凈化槽溢出進(jìn)入到溶液中間槽后再進(jìn)入壓濾機(jī)進(jìn) 行過濾，過濾液連續(xù)不斷的打入到第六級(jí)凈化槽中，同時(shí)往第六級(jí)凈化槽中以 約17.5g/mS硫酸錳溶液的速度連續(xù)加XY-3除雜劑，各級(jí)凈化槽視情況補(bǔ)加10% 的氨水，整個(gè)凈化過程控制PH值為6.0，各級(jí)凈化槽不斷連續(xù)攪拌無需加熱， 溶液從第七級(jí)凈化槽溢出進(jìn)入到溶液中間槽后再進(jìn)入壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，過濾液 連續(xù)不斷的打入到合格液貯槽中以供電解工序使用。
本實(shí)施例制得的合格精制凈化硫酸錳溶液質(zhì)量更好，而且連續(xù)投料與產(chǎn)出， 與間斷的浸出、凈化工藝相比，浸出槽和凈化槽的數(shù)量減少50%左右，操作人 員的數(shù)量和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度可為大大減少，而產(chǎn)量成倍增加。
權(quán)利要求
1、一種氧化錳礦的制液工藝，用硫酸或硫酸溶液浸取氧化錳礦、硫鐵礦的混合物，所得浸取液經(jīng)中和過濾后再用福美鈉、硫化鋇凈化，其特征在于所述的氧化錳礦的制液工藝依次包括以下步驟1)、將氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸溶液或陽(yáng)極液投入到浸出槽中，過程反應(yīng)溫度控制在50～100℃，時(shí)間1.5～6小時(shí)，氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸的重量比為1∶0.09～0.40∶0.1～0.4，反應(yīng)終點(diǎn)硫酸含量為＜15g/l，得到含錳25～45g/l的浸取液；2)、往步驟1)得到的浸取液中加入中和劑進(jìn)行中和，過程溫度控制在50～90℃，反應(yīng)直至PH值在4.5～6.9后過濾棄濾渣，得粗制硫酸錳溶液；3)、取步驟2)所得粗制硫酸錳溶液，控制其硫酸銨濃度在70～140g/l，加入高錳酸鉀，用量為10～100g/m3硫酸錳溶液，反應(yīng)完全后，加入福美鈉，直至除鎳合格為止，然后加入硫化鋇或過濾后再往濾液中加入硫化鋇，硫化鋇用量為100g～2000g/m3硫酸錳溶液，過程溫度控制在30～80℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5～3小時(shí)，PH值在4.5～6.9，然后過濾得粗步凈化硫酸錳溶液，或取步驟2)所得粗制硫酸錳溶液，控制其硫酸銨濃度在70～140g/l，加入硫化鋇，硫化鋇用量為100g～2000g/m3硫酸錳溶液，過程溫度控制在30～80℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5～3小時(shí)，PH值在4.5～6.9，過濾后加入高錳酸鉀，用量為10～100g/m3硫酸錳溶液，反應(yīng)完全后，加入福美鈉，直至除鎳合格為止，然后過濾得粗步凈化硫酸錳溶液；4)、取步驟3)所得粗步凈化硫酸錳溶液，加入XY-3除雜劑，XY-3除雜劑用量為50g～400g/m3粗步凈化硫酸錳溶液，過程溫度控制在30～80℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5～3小時(shí)，PH值在4.5～6.9，然后過濾得精制凈化硫酸錳溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧化錳礦的制液工藝，其步驟如下將氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、硫酸溶液投入到浸出槽中進(jìn)行浸取，達(dá)到浸取終點(diǎn)后加入中和劑進(jìn)行中和，中和液過濾后加入硫酸銨、高錳酸鉀、福美鈉，直至除鎳合格為止，然后加入硫化鋇或過濾后再往濾液中加入硫化鋇，硫化鋇用量為100g～2000g/m³硫酸錳溶液，過濾后加入XY-3除雜劑，XY-3除雜劑用量為50g～400g/m³硫酸錳溶液，溫度控制在30～80℃，反應(yīng)時(shí)間0.5～3小時(shí)，pH值在4.5～6.9，然后過濾得凈化硫酸錳溶液。按上述工藝制得的合格精制凈化硫酸錳溶液，回收率達(dá)＞90.％，按常規(guī)電解技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，電解產(chǎn)量＞3kg/單板，電耗≤7500kwh/噸，已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量、成本、效率超越了傳統(tǒng)的采用碳酸錳生產(chǎn)的水平。
文檔編號(hào)C22B3/46GK101684562SQ200810073819
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者熊一言 申請(qǐng)人:熊一言