硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再浸出方法
【專利摘要】本發(fā)明介紹的硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再浸出方法是將廢渣磨細到粒徑≤180目后加入耐硫酸腐蝕和耐壓的反應釜中，加入硫酸溶液和亞硫酸氨，然后密閉反應釜進行攪拌浸出。
【專利說明】硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再浸出方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的一種再浸出方法。
【背景技術】
[0002]碳酸錳礦是生產(chǎn)金屬錳、硫酸錳、二氧化錳、硝酸錳等材料的重要原料。濕法工藝是生產(chǎn)上述材料的主要工藝，該工藝中浸出工序是必不可少的工序。在生產(chǎn)金屬錳、硫酸錳、二氧化錳的濕法工藝中，基本上采用硫酸浸出體系。由于碳酸錳礦中含有一定的MnO2,MnO2不溶于硫酸，致使采用硫酸浸出碳酸錳礦時，目標金屬錳的浸出率不高，造成資源浪費。目前硫酸浸出碳酸錳礦的廢渣產(chǎn)生量和堆存量均很大，廢渣含錳約6%，具有再回收價值。采用濕法工藝對其再利用能依托產(chǎn)生這類廢渣的企業(yè)的現(xiàn)有工藝、設施和設備，比較容易實施，浸出工序是濕法工藝必不可少的工序，由此開發(fā)浸出率高、浸出速度快、能耗低、能與產(chǎn)生這類廢渣的企業(yè)的現(xiàn)有工藝、設施和設備相匹配的硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再浸出方法具有較大實用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對目前硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再利用問題，本發(fā)明的目的是尋找一種浸出率高、浸出速度快、能耗低、能與產(chǎn)生這類廢渣的企業(yè)的現(xiàn)有工藝、設施和設備相匹配的硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再浸出方法，其特征在于將硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣磨細到粒徑< 180目后加入耐硫酸腐蝕和耐壓的反應釜中，加入硫酸溶液和亞硫酸氨，然后密閉反應釜進行攪拌浸出。浸出結(jié)束后放出反應釜內(nèi)的漿料進行固液分離，得到所需浸出液。浸出渣用水洗滌，洗滌后的廢渣送渣場存放。得到的浸出液與產(chǎn)生的洗滌水一道用于配制浸出碳酸錳礦的硫酸溶液，浸出過程的硫酸加入總量為廢渣中錳的理論消耗量的110%~150%。每kg廢禮:進入硫酸溶液2~5L。
[0004]浸出過程的溫度為50°C~80°C`，攪拌速度為50 r/min~130 r/min。浸出時間為2h~4h,亞硫酸氨的加入量為將礦粉中所含的MnO2全部還原為Mn2+所需理論量的105%~
120% o
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣中的可浸出元素主要是錳和鐵，分別呈Mn (OH) 2、MnO2和Fe (OH) 3形態(tài)，在有亞硫酸氨存在的條件下，硫酸浸出碳酸錳礦的過程主要發(fā)生如下化學反應:
Mn(OH)2 + H2SO4 = MnSO4 + 2H20
2Fe (OH)3 + 3H2S04 = Fe2(SO4)3 + 6H20
MnO2 + (NH4) 2S03 + H2SO4 = MnSO4 + (NH4) 2S04+ H2O
Fe2 (SO4) 3 + (NH4)2SO3 + H2O = 2FeS04 + (NH4)2SO4 + H2SO4
2FeS04 + MnO2 + 2H2S04 = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H20
由于亞硫酸氨的還原性較強，MnO2的氧化性也較強，兩者很容易發(fā)生化學反應，由此實現(xiàn)MnO2較完全浸出。由于反應在密閉條件下進行，(NH4)2SO3在酸性條件下分解出的SO2通過攪拌進入溶液(SO2在溶液中有一定的溶解度)與MO2反應被消耗掉，整個系統(tǒng)在微正壓下進行。也由于亞硫酸氨的還原性較強，進入浸出液的Fe部分呈Fe2+形態(tài)，會給后續(xù)的浸出液凈化帶來困難，同時，由于廢渣中的錳含量較低，浸出液的Mn2+濃度偏低，浸出液直接進入企業(yè)現(xiàn)有的浸出液凈化系統(tǒng)也存在工藝匹配問題。將本方法得到的浸出液和最終廢渣洗滌產(chǎn)生的洗滌水一道用于配制浸出碳酸錳礦所需的硫酸溶液，可以根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有工藝的需要，靈活調(diào)整碳酸錳礦浸出液的Mn2+濃度，實現(xiàn)與現(xiàn)有工藝的良好匹配。更為重要的是，本發(fā)明得到的浸出液及其最終廢渣洗滌水中含有一定數(shù)量Fe2+(具體含量根據(jù)碳酸錳礦中需要還原的MnO2含量，通過調(diào)整本發(fā)明中H2SO4和亞硫酸氨進行控制)，進入碳酸錳礦浸出系統(tǒng)后，發(fā)生如下化學反應:
2FeS04 + MnO2 + 2H2S04 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + 2H20
通過上述反應將原有硫酸浸出碳酸錳礦時，不能浸出的MnO2較完全浸出，不再產(chǎn)生新的高錳含量廢渣。與此同時，F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+，有利于后續(xù)的浸出液凈化過程，與現(xiàn)有工藝完全配備。
[0006]本發(fā)明的突出優(yōu)點是:經(jīng)過上述一系列反應，最終硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣中的Mn基本上完全浸出，減少資源浪費；由于亞硫酸氨很容易與MnO2反應，所以還原浸出過程速度快；得到的浸出液及其最終廢渣洗滌水中含有相當數(shù)量Fe2+，進入現(xiàn)有碳酸錳礦的浸出系統(tǒng)后能將原有硫酸浸出碳酸錳礦時，不能浸出的MnO2較完全浸出，不再產(chǎn)生新的高錳含量廢渣。
[0007]具體實施方法
實施例1:將1000g碳酸錳礦浸出渣(含總錳6.7%、其中四價錳6.5%、Fe2O3I0.7%、粒徑180目)加入容積為5L的不銹鋼反應釜中，加入0.6mol/L的硫酸溶液2500ml和亞硫酸氨150g,于60~70°C下密閉攪拌(攪拌速度80r/min)浸出2h。浸出結(jié)束后進行液固分離和浸出渣的洗滌。根據(jù)洗凈`后的浸出渣的化驗分析結(jié)果，錳的浸出率為98.6%。
[0008]實施例2:將IOkg碳酸錳礦浸出渣(含總錳6.7%、其中四價錳6.5%、Fe2O3I0.7%、粒徑180目)加入容積為50L的不銹鋼反應釜中，加入H2S0434.5g/L的硫酸溶液35L(硫酸溶液為電解錳廠產(chǎn)生的電解殘液，殘液含Mn2+13.5g/L，H2S0434.5g/L)和亞硫酸氨1.5kg，于50~60°C下密閉攪拌(攪拌速度70r/min)浸出3h。浸出結(jié)束后進行液固分離和浸出渣的洗滌。根據(jù)洗凈后的浸出渣的化驗分析結(jié)果，錳的浸出率為99.2%。
【權利要求】
1.一種硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再浸出方法，其特征是將硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣磨細到粒徑< 180目后加入耐硫酸腐蝕和耐壓的反應釜中，加入硫酸溶液和亞硫酸氨，然后密閉反應釜進行攪拌浸出，浸出結(jié)束后放出反應釜內(nèi)的漿料進行固液分離，得到所需浸出液，浸出渣用水洗滌，洗滌后的廢渣送渣場存放，得到的浸出液與產(chǎn)生的洗滌水一道用于配制浸出碳酸錳礦的硫酸溶液，浸出過程的硫酸加入總量為廢渣中錳的理論消耗量的110%~150%，每kg廢渣進入硫酸溶液2~5L，浸出過程的溫度為50°C~80°C，攪拌速度為50 r/min~130 r/min，浸出時間為2h~4h，亞硫酸氨的加入量為將礦粉中所含的MnO2全部還原為Mn2+所需理論量的105%~12`0%。
【文檔編號】C22B3/08GK103757275SQ201310736427
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月29日 優(yōu)先權日:2013年12月29日
【發(fā)明者】龍炳清, 鄧國海, 陳建文 申請人:四川師范大學