專利名稱：利用高鐵高磷錳礦制備電解金屬錳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備電解金屬錳的方法，具體為利用高鐵高磷錳礦制備電解金屬錳的方法。
背景技術(shù)：
錳是一種重要的戰(zhàn)略資源，錳系產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵、電子、輕工、化工、農(nóng)業(yè)和國(guó)防等領(lǐng)域。電解金屬錳是重要的錳深加工產(chǎn)品，目前，電解金屬錳主要采用兩種生產(chǎn)工藝:一是以碳酸錳為原料，采用硫酸浸出一電解液制備一電解工藝生產(chǎn)電解金屬錳產(chǎn)品；二是以高品味氧化錳礦為原料，采用還原焙燒一硫酸浸出一電解液制備一電解工藝生產(chǎn)電解金屬錳產(chǎn)品。由于對(duì)碳酸錳礦和高品位氧化錳礦常年的無(wú)序開采，目前國(guó)內(nèi)能滿足電解金屬錳生產(chǎn)的錳礦資源越來(lái)越少，使得很多電解金屬錳企業(yè)陷入資源難求的窘境，由于傳統(tǒng)的電解金屬錳生產(chǎn)方法使用了大量較高濃度硫酸，使得錳礦中的大部分有害雜質(zhì)進(jìn)入電解液，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)，使錳浸出渣呈酸性而無(wú)法排放，企業(yè)含酸廢液的滲漏對(duì)土壤和地下水資源造成極大的污染。高鐵高磷猛礦是一種典型的含雜量高難處理復(fù)雜猛礦，一方面，由于其含有大量的磷而不能采用火法生產(chǎn)錳系合金產(chǎn)品，另一方面，當(dāng)以這種錳礦為原料，采用現(xiàn)有濕法冶金技術(shù)生產(chǎn)電解錳等產(chǎn)品時(shí)，礦石中含有大量的鐵雜質(zhì)增加了溶液凈化的負(fù)擔(dān)，也影響了產(chǎn)品質(zhì)量，因此以現(xiàn)有的錳礦濕法冶金技術(shù)，錳加工企業(yè)均不愿采用這類礦石原料，同時(shí)該類錳礦石也得不到有效利用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種綠色環(huán)保且高效的利用高鐵高錳錳礦制備電解金屬錳的方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
利用高鐵高磷錳礦制備電解金屬錳的方法，其采用下列步驟:
(1)將高磷高鐵錳礦和黃鐵礦原料分別磨成粉粒后按比例混合進(jìn)行焙燒；
(2)用水作為浸出劑對(duì)上述焙燒后的混合物進(jìn)行選擇性浸出，得到硫酸錳浸出液；
(3)對(duì)所述硫酸錳浸出液進(jìn)行除雜，得到硫酸錳電解液；
(4)在所述硫酸錳電解液中加入電解添加劑和緩沖劑，用稀硫酸和氨水調(diào)節(jié)電解液pH值至7 ; (5)將步驟(4)的溶液倒入電解槽，在電解槽內(nèi)以不銹鋼為陰極板、鉛錫銀銻四元合金為陽(yáng)極板對(duì)溶液進(jìn)行恒溫電解；
(6)將沉積在陰極板上的金屬錳進(jìn)行鈍化、水洗、烘干、剝離，得到電解金屬錳產(chǎn)品。進(jìn)一步地，上述步驟(I)中高磷高鐵錳礦與黃鐵礦的混合摩爾比為1: 1.5 2.5。
進(jìn)一步地，所述步驟(I)中的焙燒為恒溫焙燒，焙燒溫度為560°C 620°C，焙燒時(shí)間為3 4小時(shí)。進(jìn)一步地，所述步驟(I)中水與混合物的質(zhì)量比為5 7:1，浸出時(shí)間為3 4小時(shí)。進(jìn)一步地，所述步驟(3)中的除雜依次采用加入硫化鋇的預(yù)處理、加入福美鈉的一段凈化、加入高錳酸鉀的二段凈化、加入活性碳的三段凈化工藝。作為優(yōu)選，所述步驟(4)中的電解添加劑為二氧化硒，每升電解液加入二氧化硒為
0.04 0.06go作為優(yōu)選，所述步驟(4)中的緩沖劑為硫酸銨，每升電解液加入硫酸銨為130g。作為優(yōu)選，步驟(I)中所述焙燒設(shè)備，包括爐膛和設(shè)置在爐膛內(nèi)的反應(yīng)容器，所述容器底部設(shè)有多孔狀假底，容器頂部設(shè)有外排氣管道，所述多孔狀假底下部接有高壓氣流室，所述高壓氣流室底部設(shè)有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管上安裝有泵入氣流的氣流泵，所述多孔假底上均勻鋪設(shè)有小瓷珠，所述外排氣管道與所述氣流室連通，外排氣管道上設(shè)有氣體過(guò)濾機(jī),氣體過(guò)濾機(jī)通過(guò)廢氣管道將過(guò)濾后的廢氣排出。作為優(yōu)選，所述電解槽用纖維織物半透膜均分為兩個(gè)對(duì)稱的陽(yáng)極區(qū)和一個(gè)陰極區(qū)，兩個(gè)陽(yáng)極區(qū)底部聯(lián)通，陰極區(qū)設(shè)有 所述陰極板，陽(yáng)極區(qū)設(shè)有所述陽(yáng)極板，陰極板長(zhǎng)度為陽(yáng)極板長(zhǎng)度的90%，陽(yáng)極板設(shè)計(jì)為柵欄狀。作為優(yōu)選，所述步驟(5)的電解采用電流密度為360A/Bt2直流電，恒溫為38 V 45 °C。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):一是選擇性浸出:由于本發(fā)明采用水為浸出劑，在提高錳的提取率的同時(shí)，能有效抑制磷、鐵的浸出，防止雜質(zhì)進(jìn)入溶液，提高了后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量；二是綠色無(wú)污染:采用硫酸化焙燒工藝，以水作為浸出藥劑，避免了傳統(tǒng)工藝中使用大量的硫酸對(duì)錳礦中其他有害雜質(zhì)進(jìn)入溶液，如重金屬銅和鉛，大大減輕后續(xù)作業(yè)中對(duì)硫酸錳溶液的凈化負(fù)擔(dān)，提高了硫酸錳溶液的質(zhì)量；三是本發(fā)明采用濕法冶金，可以以氧化錳礦為原料，生產(chǎn)硫酸錳溶液，解決了硫酸錳溶液生產(chǎn)企業(yè)對(duì)緊缺的碳酸錳礦的依賴問(wèn)題；四是本發(fā)明將錳礦經(jīng)過(guò)硫酸化焙燒，在后續(xù)浸出中完全不使用硫酸，而是采用無(wú)污染低成本的水為生產(chǎn)藥劑，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，也大大減輕對(duì)環(huán)境的污染；五是電解液中加入電解添加劑二氧化硒促使金屬錳晶型轉(zhuǎn)變、抗氧化性增強(qiáng)、改善沉積錳的質(zhì)量、增強(qiáng)對(duì)雜質(zhì)元素的容忍能力、抑制陽(yáng)極泥的生成和提高了電解效率；六是陰陽(yáng)電解板的大小和形狀的設(shè)計(jì)使陽(yáng)極板的有效面積為陰極板有效面積的55% 60%，這樣能提高陰極板上電流密度從而有利于降低陽(yáng)極析氧過(guò)電位，產(chǎn)生較少的陽(yáng)極泥，同時(shí)也減少了電解中錳沉積德邊緣效應(yīng)；七是選擇恒溫和直流電解有利于提高電解金屬錳的效率和質(zhì)量；八是由于本發(fā)明采用自制焙燒設(shè)備克服了使用傳統(tǒng)馬弗爐不能密封使得爐料焙燒效果差和浪費(fèi)熱源等缺點(diǎn)，可使沒(méi)用的廢氣排出，將有用的高溫氣體再次通入高壓氣流室，形成循環(huán)，不僅提高了焙燒效率而且節(jié)約了熱能；九是由于本發(fā)明具有工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝流程短，能耗低，對(duì)環(huán)境污染小，原料廣泛且價(jià)格低廉，能充分利用低品位的錳礦礦石，將適合高鐵高磷等貧錳礦的開發(fā)和應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的工藝流程示意 圖2是本發(fā)明電解設(shè)備示意 圖3是本發(fā)明的焙燒設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示及實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參考圖1，本發(fā)明利用高鐵高磷錳礦制備電解金屬錳的方法，包括下列步驟:將高磷高鐵錳礦和黃鐵礦分別放入球磨機(jī)，球磨成粉后按比例混合進(jìn)行硫酸化焙燒；以水為浸出劑對(duì)所述經(jīng)過(guò)硫酸化焙燒的錳礦進(jìn)行浸出得到硫酸錳溶液；對(duì)所述硫酸錳溶液進(jìn)行除雜得到的硫酸錳溶液；在所述硫酸錳溶液中加入電解添加劑，同時(shí)向溶液中加入銨鹽作緩沖齊U，制備出合格的電解液；將所述電解液放入電解槽，通直流電并保持恒溫后，產(chǎn)生電析作用，在陰極上析出金屬錳；對(duì)所述析出金屬錳進(jìn)行鈍化、水洗、烘干、剝離等處理，獲得電解金屬猛產(chǎn)品。參考圖3，本發(fā)明采用的一種焙燒設(shè)備，包括爐膛01和反應(yīng)容器02，所述反應(yīng)容器底部設(shè)有多孔狀假底 021，反應(yīng)容器頂部設(shè)有外排氣管道022，所述多孔狀假底下部接有高壓氣流室03，所述高壓氣流室底部設(shè)有進(jìn)氣管04，所述進(jìn)氣管上安裝有泵入氣流的氣流泵05，所述多孔假底上均勻鋪設(shè)有小瓷珠，所述外排氣管道上設(shè)有氣體過(guò)濾機(jī)06，所述氣體過(guò)濾機(jī)設(shè)有通入所述高壓氣流室的進(jìn)氣管04，所述氣體過(guò)濾機(jī)設(shè)有廢氣管道07。氣流走向如圖3中箭頭所示，焙燒所需外界氣流(一般通入為空氣)經(jīng)氣流泵從進(jìn)氣管進(jìn)入高壓氣流室，由于高壓氣流室進(jìn)氣端面比出氣端面大，使得氣流在出氣端壓強(qiáng)增大，增壓后的氣體通過(guò)均勻鋪設(shè)有小瓷珠的多孔狀假底與所需焙燒的物料充分接觸，對(duì)物料進(jìn)行保護(hù)或催化或直接參與反應(yīng)，之后新形成的氣流從反應(yīng)容器頂部的外排氣管道排出，進(jìn)入氣體過(guò)濾機(jī)，氣體過(guò)濾機(jī)對(duì)氣體進(jìn)行過(guò)濾，將無(wú)用的廢氣從廢氣管道排出，而將有用成分的高溫氣體通過(guò)進(jìn)氣管進(jìn)入高壓氣流室，并與經(jīng)氣流泵進(jìn)入的新氣體混合，初步加熱新氣體，形成循環(huán)，這樣提高了熱能利用率，同時(shí)也克服了使用傳統(tǒng)馬弗爐不能密封使得爐料焙燒效果差和浪費(fèi)熱源等缺點(diǎn)。實(shí)施例1:
將高鐵高磷錳礦和黃鐵礦分別放入球磨機(jī)中，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為350r/min，球磨時(shí)間為2小時(shí)，由于要將磨成的礦粉混合放在帶有假底通氣流自制爐中焙燒，所以若磨成的礦粉粒徑太大降低了兩種礦的接觸面積而不能得到充分的混合，若磨成的礦粉粒徑太小又會(huì)被氣流帶走不能完成焙燒，所以篩分得到粒徑為150目的礦粉。將高鐵高磷錳礦粉和黃鐵礦粉采用1:1.5的摩爾比混合，采用自制帶假底高爐為焙燒設(shè)備進(jìn)行恒溫焙燒，焙燒溫度為5600C，焙燒時(shí)間為3小時(shí)。將焙燒好的熟料按質(zhì)量比1:5加入清水浸礦，并持續(xù)攪拌。由于本工藝為高溫焙燒過(guò)程，在熟料出爐時(shí)仍保持較高溫度，直接加入清水即可以達(dá)到較高溫度進(jìn)行浸礦，而后溫度雖然下降，但在較短時(shí)間內(nèi)錳已基本完全浸出，所以不需要外加蒸汽提高浸礦速率。浸出3小時(shí)后對(duì)浸出液進(jìn)行全元素分析，浸出液為含有雜質(zhì)的硫酸錳浸出液，錳的浸出率為86% ;隨后，對(duì)硫酸錳浸出液先預(yù)處理，每升浸出液加入硫化鋇Sg，硫化鋇對(duì)溶液中重金屬離子例如鋅和砷具有良好的除雜效果，并持續(xù)攪拌，攪拌時(shí)間為30分鐘；再進(jìn)行一段凈化，加入福美鈉的量為每升溶液0.6g，福美鈉對(duì)重金屬離子例如鎳和鈷具有良好的除雜效果，一段凈化過(guò)程中鐵離子的濃度有可能還是無(wú)法到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)過(guò)程還應(yīng)適當(dāng)加入雙氧水就可以達(dá)到鐵離子除去標(biāo)準(zhǔn)，加入雙氧水的量為每升溶液Iml ;接著進(jìn)行二段凈化，加入高錳酸鉀的量為每升Sg，同時(shí)滴加硫酸，使pH=5，進(jìn)一步對(duì)溶液中砷進(jìn)行除雜；最后進(jìn)行三段凈化，加入活性碳的用量為每升溶液0.lg，攪拌時(shí)間為I小時(shí)。由于經(jīng)過(guò)二段靜化后溶液中還存在少量的三價(jià)鐵離子、鋁離子和硅，其會(huì)形成膠體，加入活性炭可聚集膠體達(dá)到沉淀，過(guò)濾后靜置24小時(shí)得到純凈的硫酸錳溶液，測(cè)得該純凈硫酸錳溶液中錳的含量為37g/L，而用于電解液的硫酸錳溶液的錳的含量標(biāo)準(zhǔn)是36 41 g/L，所以最終制得合格的硫酸錳電解液。參考圖2，取錳的含量為37g/L的合格硫酸錳電解液1L，加入電解添加劑二氧化硒
0.04g，加入緩沖劑硫酸銨為130g，并用稀硫酸和氨水調(diào)節(jié)電解液的pH值為7，將該電解液放入錐形瓶7中，用恒流泵8將電解液從錐形瓶中抽出并輸送到電解槽3中用纖維織物半透膜5隔開的陰極區(qū)中，陰極區(qū)中插有 不銹鋼陰極板6，在陰極區(qū)兩側(cè)為纖維織物半透膜5隔開成型的兩個(gè)陽(yáng)極區(qū)，兩個(gè)陽(yáng)極區(qū)底部聯(lián)通，陽(yáng)極區(qū)中插有鉛錫銀銻四元合金陽(yáng)極板4，陰極板長(zhǎng)度為陽(yáng)極板長(zhǎng)度的90%，陽(yáng)極板設(shè)計(jì)為柵欄狀，陰陽(yáng)電解板的大小和形狀的設(shè)計(jì)使陽(yáng)極板的有效面積為陰極板有效面積的55% 60%，這樣能提高陰極板上電流密度從而有利于降低陽(yáng)極析氧過(guò)電位，產(chǎn)生較少的陽(yáng)極泥，同時(shí)也減少了電解中錳沉積德邊緣效應(yīng)，陰極板和陽(yáng)極板分別接電源I的負(fù)極和正極，電解槽3置于恒溫水浴鍋2中，通直流電并保持恒溫后，直流電的電流密度為360A/ m2 ,保持恒溫為38°C，電解液開始產(chǎn)生電析作用，在陰極上析出金屬錳，用恒流泵將陽(yáng)極區(qū)中的廢液從電解槽底部的出口 10抽出，并輸送到廢液盛放器皿9中，但此條件下電解效率低，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得當(dāng)電解添加劑二氧化硒的加入量少于
0.02g時(shí)，電解完全無(wú)法進(jìn)行，所以電解添加劑二氧化硒的加入量至少為0.02g，而此時(shí)加入的電解添加劑二氧化硒為0.04g電解效率為65%，電解8小時(shí)后對(duì)所述析出金屬錳放入3%重鉻酸鉀溶液中進(jìn)行鈍化，然后水洗，放入80°C烘箱中烘干24小時(shí)，將烘干后的金屬錳從陰極板上剝離下來(lái)，稱重得29.3g電解金屬錳產(chǎn)品。實(shí)施例2:
將高鐵高磷錳礦和黃鐵礦分別放入球磨機(jī)中，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為350r/min，球磨時(shí)間為2小時(shí)，篩分得到粒徑為200目的礦粉。將高鐵高磷錳礦粉和黃鐵礦粉采用1:1.8的摩爾比混合，采用自制帶假底高爐為焙燒設(shè)備進(jìn)行恒溫焙燒，焙燒溫度為600°C，焙燒時(shí)間為3.5小時(shí)。將焙燒好的熟料按質(zhì)量比1:6加入清水浸礦，并持續(xù)攪拌。浸出3.5小時(shí)后對(duì)浸出液進(jìn)行全元素分析，浸出液為含有雜質(zhì)的硫酸錳浸出液，錳的浸出率為89.3%;隨后，對(duì)硫酸錳浸出液先預(yù)處理，每升浸出液加入硫化鋇9g，并持續(xù)攪拌，攪拌時(shí)間為40分鐘；再進(jìn)行一段凈化，加入福美鈉的量為每升溶液0.Sg，這個(gè)過(guò)程還加入雙氧水的量為每升溶液Iml ；接著進(jìn)行二段凈化，加入高錳酸鉀的量為每升9g，同時(shí)滴加硫酸，使pH=5 ;最后進(jìn)行三段凈化，加入活性碳的用量為每升溶液0.lg，攪拌時(shí)間為I小時(shí)，過(guò)濾后靜置24小時(shí)得到純凈的硫酸錳溶液，測(cè)得該純凈硫酸錳溶液中錳的含量為40.6g/L，而用于電解液的硫酸錳溶液的錳的含量標(biāo)準(zhǔn)是36 41 g/L,制得合格的硫酸錳電解液。取錳的含量為40.6g/L的合格硫酸錳電解液1L，加入電解添加劑二氧化硒0.05g，加入緩沖劑硫酸銨為130g，并用稀硫酸和氨水調(diào)節(jié)電解液的PH值為7，將該電解液放入電解槽，通直流電并保持恒溫后，直流電的電流密度為360A/ Bt2，保持恒溫為40°C，電解液開始產(chǎn)生電析作用，在陰極上析出金屬錳，此條件下電解效率很高，此時(shí)加入的電解添加劑二氧化硒為0.05g電解效率為70%，電解8小時(shí)后對(duì)所述析出金屬錳放入3%重鉻酸鉀溶液中進(jìn)行鈍化，然后水洗，放入80°C烘箱中烘干24小時(shí)，將烘干后的金屬錳從陰極板上剝離下來(lái)，稱重得36.3g電解金屬錳產(chǎn)品。實(shí)施例3:
將高鐵高磷錳礦和黃鐵礦分別放入球磨機(jī)中，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為350r/min，球磨時(shí)間為2小時(shí)，篩分得到粒徑為250目的礦粉。將高鐵高磷錳礦粉和黃鐵礦粉采用1:2.5的摩爾比混合，采用自制帶假底高爐為焙燒設(shè)備進(jìn)行恒溫焙燒，焙燒溫度為620°C，焙燒時(shí)間為4小時(shí)。將焙燒好的熟料按質(zhì)量比1:7加入清水浸礦，并持續(xù)攪拌。浸出4小時(shí)后對(duì)浸出液進(jìn)行全元素分析，浸出液為含有雜質(zhì)的硫酸錳浸出液，錳的浸出率為87.7%;隨后，對(duì)硫酸錳浸出液先預(yù)處理，每升浸出液加入硫化鋇10g，并持續(xù)攪拌，攪拌時(shí)間為50分鐘；再進(jìn)行一段凈化，加入福美鈉的量為每升溶液lg，這個(gè)過(guò)程還加入雙氧水的量為每升溶液Iml ;接著進(jìn)行二段凈化，加入高錳酸鉀的量為每升10g，同時(shí)滴加硫酸，使pH=5 ;最后進(jìn)行三段凈化，加入活性碳的用量為每升溶液0.lg，攪拌時(shí)間為I小時(shí)，過(guò)濾后靜置24小時(shí)得到純凈的硫酸錳溶液，測(cè)得該純凈硫酸錳溶液中錳的含量為38.2g/L，而用于電解液的硫酸錳溶液的錳的含量標(biāo)準(zhǔn)是36 41 g/ L,制得合格的硫酸錳電解液。取錳的含量為38.2g/L的硫酸錳電解液1L,加入電解添加劑二氧化硒0.06g，加入緩沖劑硫酸銨為130g，并用稀硫酸和氨水調(diào)節(jié)電解液的PH值為7，將該電解液放入電解槽，通直流電并保持恒溫后，直流電的電流密度為360A/ m2 ,保持恒溫為45°C，電解液開始產(chǎn)生電析作用，在陰極上析出金屬錳，此條件下電解效率也較高，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得當(dāng)電解添加劑二氧化硒的加入量多于0.06g以后，電解效率基本不再變化，所以電解添加劑二氧化硒的加入量至多為0.06g，此時(shí)加入的電解添加劑二氧化硒為0.06g電解效率為69%，電解8小時(shí)后對(duì)所述析出金屬錳放入3%重鉻酸鉀溶液中進(jìn)行鈍化，然后水洗，放入80°C烘箱中烘干24小時(shí)，將烘干后的金屬錳從陰極板上剝離下來(lái)，稱重得32.1g電解金屬錳產(chǎn)品。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.利用高鐵高磷錳礦制備電解金屬錳的方法，其采用下列步驟: (1)將高磷高鐵錳礦和黃鐵礦原料分別磨成粉粒后按比例混合在焙燒設(shè)備中進(jìn)行焙燒； (2)用水作為浸出劑對(duì)上述焙燒后的混合物進(jìn)行選擇性浸出，得到硫酸錳浸出液； (3)對(duì)所述硫酸錳浸出液進(jìn)行除雜，得到硫酸錳電解液； (4)在所述硫酸錳電解液中加入電解添加劑和緩沖劑，用稀硫酸和氨水調(diào)節(jié)電解液pH值至7 ; (5 )將步驟(4 )的溶液倒入電解槽，在電解槽內(nèi)以不銹鋼為陰極板、鉛錫銀銻四元合金為陽(yáng)極板對(duì)溶液進(jìn)行恒溫電解； (6)將沉積在陰極板上的金屬錳進(jìn)行鈍化、水洗、烘干、剝離，得到電解金屬錳產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(I)中高磷高鐵錳礦與黃鐵礦的混合摩爾比為1: 1.5 2.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(I)中的焙燒為恒溫焙燒，焙燒溫度為560°C 620°C，焙燒時(shí)間為3 4小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的方法，其特征在于:步驟(I)中水與混合物的質(zhì)量比為5 7:1，浸出時(shí)間為3 4小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(3)中的除雜依次采用加入硫化鋇的預(yù)處理、加入福美鈉的一段凈化、加入高錳酸鉀的二段凈化、加入活性碳的三段凈化工藝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(4)中的電解添加劑為二氧化硒，每升電解液加入二氧化硒為0.04 0.06g。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(4)中的緩沖劑為硫酸銨，每升電解液加入硫酸銨為130g。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(I)中所述焙燒設(shè)備，包括爐膛和設(shè)置在爐膛內(nèi)的反應(yīng)容器，所述容器底部設(shè)有多孔狀假底，容器頂部設(shè)有外排氣管道，所述多孔狀假底下部接有高壓氣流室，所述高壓氣流室底部設(shè)有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管上安裝有泵入氣流的氣流泵，所述多孔假底上均勻鋪設(shè)有小瓷珠，所述外排氣管道與所述氣流室連通，外排氣管道上設(shè)有氣體過(guò)濾機(jī)，氣體過(guò)濾機(jī)通過(guò)廢氣管道將過(guò)濾后的廢氣排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述電解槽用纖維織物半透膜均分為兩個(gè)對(duì)稱的陽(yáng)極區(qū)和一個(gè)陰極區(qū)，兩個(gè)陽(yáng)極區(qū)底部聯(lián)通，陰極區(qū)設(shè)有所述陰極板，陽(yáng)極區(qū)設(shè)有所述陽(yáng)極板，陰極板長(zhǎng)度為陽(yáng)極板長(zhǎng)度的90%，陽(yáng)極板設(shè)計(jì)為柵欄狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(5)的電解采用電流密度為360A/m3直流電，恒溫為38 V 45 °C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用高鐵高磷錳礦制備電解金屬錳的方法，包括下列步驟將高磷高鐵錳礦和黃鐵礦分別球磨成粉后按比例混合在自制焙燒設(shè)備中進(jìn)行焙燒，以水為浸出劑對(duì)所述經(jīng)過(guò)硫酸化焙燒的混合物進(jìn)行浸出得到硫酸錳溶液，對(duì)所述硫酸錳溶液進(jìn)行除雜得到硫酸錳電解液，在所述硫酸錳電解液中加入電解添加劑，同時(shí)向溶液中加入銨鹽作緩沖劑，將所述電解液放入電解槽，通直流電并保持恒溫后，產(chǎn)生電析作用，在陰極上析出金屬錳，對(duì)所述析出金屬錳進(jìn)行鈍化、水洗、烘干、剝離等處理，獲得電解金屬錳產(chǎn)品。本發(fā)明具有工藝流程短，能耗低，對(duì)環(huán)境污染小，將適合高鐵高磷等貧錳礦的開發(fā)和應(yīng)用。
文檔編號(hào)C22B3/04GK103194768SQ20131013137
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月16日
發(fā)明者袁明亮, 李康, 宋聰, 明憲權(quán), 詹海青, 黎貴亮, 陳南雄, 黃冠漢, 鄧永光, 黎建新 申請(qǐng)人:中南大學(xué), 中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司