由富锰渣制备氯化锰的工艺研究

摘要

富锰渣是由贫锰矿富集得到的，其锰含量约为35﹪～45﹪，我国富锰渣年产量在20～25万吨，目前主要是作为冶炼锰铁合金的原料。由于其用途单一，易受到铁合金行业市场波动的影响。为拓展富锰渣的利用途径，本文对以富锰渣为原料、盐酸作浸出剂，经酸浸、除杂、结晶、干燥制备无水氯化锰的工艺进行了探索。 对酸浸过程，主要研究了浸出时间、浸出温度、盐酸浓度和用量对浸出的影响。研究表明：①在正交试验设计水平条件下，上述因素对锰的浸出率产生影响的大小顺序为：浸出温度＞盐酸浓度＞盐酸用量＞浸出时间；②当控制浸出条件为：盐酸浓度2mol/L、浸取时间1h、反应温度25℃、盐酸用量为理论用量的180﹪时，锰的最佳浸出率为87.74﹪。 除杂操作中，对铁的分离、中和剂的选择、锰、镁的溶剂萃取分离工艺进行了探索。结果表明：①酸浸液中Fe2+经MnO2于80℃氧化成Fe3+，Fe3+可用0.9mol/L的P204煤油溶液于常温、O/A=10：1、萃取时间=20min条件下经单级萃取Fe3+的萃取率为99.4﹪，萃余相中[Fe3+]＜1.0×10-5mol/L。负载有机相经浓盐酸反萃后可再生回用。②选择碳酸锰作中和剂；③Ca2+用硫酸锰进行沉淀分离；④在酸浸液PH≈1.8，温度为50～60℃，以硫化钠沉淀重金属；⑤选用0.9mol/L的P204煤油溶液，控制萃取温度为25℃、萃取时间为20min，采用三级逆流萃取可实现锰、镁的分离，平均分离系数约为47.23。负载有机相可用2mol/L盐酸反萃再生。 净化液经浓缩结晶干燥可制得无水氯化锰产品，其中氯化锰含量为95.10﹪，产品符合工业氯化锰要求，锰的总收率达到79.3﹪。

目录

文摘

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1绪论

1.1富锰渣简介

1.1.1富锰渣的生产

1.1.2富锰渣的性质及矿物组成

1.2富锰渣的利用现状

1.3本文研究的目的与内容

2富锰渣的浸出

2.1富锰渣成分分析

2.2锰及其化合物的性质

2.3富锰渣的浸出过程分析

2.3.1浸出剂的选择

2.3.2富锰渣酸浸动力学

2.4富锰渣浸出试验

2.4.1仪器设备及药品

2.4.2分析检测方法

2.4.3富锰渣酸浸工艺初探

2.4.4富锰渣酸浸工艺优化

2.5小结

3氯化锰的制备

3.1工艺流程图

3.2仪器设备及药品

3.3 Fe3+的萃取分离

3.3.1氧化Fe2+

3.3.2 P204萃取分离Fe3+

3.4 Al3+的水解去除

3.4.1水解除杂原理

3.4.2水解除杂

3.4.3中和剂的选择

3.5 Ca2+、Mg2+的沉淀分离

3.6重金属的硫化沉淀分离

3.6.1硫化沉淀去除重金属的理论分析

3.6.2硫化沉淀重金属平衡浓度计算

3.6.3硫化沉淀

3.7Mn2+、Mg2+的P204萃取分离

3.7.1 Mn2+、Mg2+的单组分萃取平衡实验

3.7.2 Mn2+、Mg2+的萃取分离实验

3.7.3溶剂的再生

3.8无水氯化锰的制备

3.9 小结

4结论与展望

4.1结论

4.2展望

致 谢

参考文献

附录A：氯化锰制备过程中的物料衡算

附录B：作者在攻读硕士学位期间发表的论文