废盐酸浸出菱锰矿浸出液净化研究

摘要

随着锰工业的不断发展，锰矿资源的矛盾日益突出，如何高效综合利用贫锰矿资源是解决该矛盾的主要途径之一。
　　论文提出工业废盐酸浸取品位低的菱锰矿制取四水氯化锰的新工艺。作为最简单的菱锰矿处理技术，目前直接酸浸法生产流程简单，技术较成熟。但实际生产过程中仍然存在着一些值得探讨的问题，如：浸取过程中杂质元素的浸出不易控制，使得浸取液中钙、镁等杂质含量偏高，给后续的除杂阶段造成了很大的压力。基于上述问题，笔者对废盐酸浸出菱锰矿浸出液进行了净化研究。其主要研究内容及研究结果如下：
　　1．在钙的净化实验研究部分，分别采用草酸除钙工艺和硫酸锰除钙工艺对钙的净化进行了研究，通过研究，我们发现，硫酸锰除钙工艺更适宜于钙的净化研究。在反应温度为80℃的条件下，称取定量硫酸锰溶于200ml水中加热溶解至清亮，将此溶液缓慢加入80℃的模拟液中，待温度到达反应温度时开始计时，反应1h结束后趁热过滤，滤渣以400ml热水洗涤三次的情况下得出的一次浓缩液，钙含量低于前期浸出液除杂最低浓度参考值（5g/L），一次浓缩液中CMn≈165g/L。此法在浸出的同时除钙，将浸出与除钙结合起来，省略了专门的除钙工序，同时也解决了除钙工序洗液消耗的问题。
　　2．在镁的净化实验研究部分，分别采用了反沉淀法和氟盐沉淀法对镁的净化进行了实验研究，考察了浸出液中镁的净化条件，并且采用原子吸收光谱对实验结果进行了分析，通过两种方法的对比得出：对于含镁量≤5％的菱锰矿，氟盐沉淀法是能有效去除氯化锰溶液中的镁而不带入其它杂质的方法，其基本反应条件为：
　　a.初始CMg≤3g/L；
　　b.沉淀、絮凝温度：80℃；
　　c.氟化锰用量系数：1.1；
　　d.氟化锰加入速度：0.005m3/min；
　　e.絮凝剂类型：非离子型PAM或阴离子型PAM；
　　f.絮凝剂用量：0.01g/gMg。
　　而反沉淀法更适宜于含镁量高的（≥5％）的菱锰矿。其操作步骤为：通过分段稀释进行除镁。即先取一定量的原液进行稀释除镁，然后将这部分除镁液作为后序原液的稀释液，控制CMg≤3g/L用氟盐法进行分段除镁。
　　该研究为贫菱锰矿资源的工业化应用提供了理论借鉴，为废盐酸浸出菱锰矿浸出液的净化研究奠定了一定的理论基础，对发展我国锰资源循环经济具有重要意义。

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封面

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中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 国内外锰矿资源的研究现状

1.2 氯化锰研究工艺介绍

1.3 本课题研究的主要内容及工艺流程

1.4 课题提出的背景和意义

2 试验原理及杂质在结晶中的分布情况

2.1 试验原料及设备

2.2 浸出实验原理

2.3 净化实验原理

2.4 杂质在结晶过程中的分布情况

3 钙的净化试验研究

3.1 浸出过程中加硫酸锰除钙工艺

3.2 除钙副产品研究

3.3 钙的净化研究总结

4 镁的净化试验研究

4.1 反沉淀法除镁研究

4.2 氟盐法除镁

4.3 反沉淀法与氟盐法的对比

5 重金属等其他杂质的净化试验研究

5.1 重金属净化原理

5.2 铁的净化

5.3 试验结果

6 实验室扩大试验研究

6.1 扩大试验研究流程

6.2 扩大试验研究结果

（1）浸出工序；

7 结论

致谢

参考文献

附 录

一、硫酸钙 X-Ray 衍射物相分析报告

二、硫酸钙晶须扫描电镜分析报告

三、四水氯化锰分析报告（09Y09-69）

四、氯化锰溶液分析报告（010Y01-6）

五、菱锰矿分析报告（09Y12-92）

六、氯化锰溶液分析报告（09Y12-93）

七、四水氯化锰分析报告（09Y09-98））

八、四水氯化锰分析报告（010Y01-4）

九、四水氯化锰分析报告（010Y01-5）

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