常温下硫酸浸取锰矿石的方法

摘要

本发明涉及一种从锰矿石中提取锰的方法,它解决了目前蒸汽热法耗能及浸取率低和成本高的缺陷。本发明方法是用锰矿粉与废电解锰溶液或废电解二氧化锰溶液或水打浆后加入过量硫酸反应,加入工业软锰粉反应,再加入废电解锰溶液反应,加入添加剂亚硫酸盐反应后,再加入工业软锰矿粉反应,从反应溶液中收集反应生成物硫酸锰溶液。该方法适用于各类以锰矿粉和硫酸为原料生产锰制品的厂家采用。

说明书

本发明涉及一种用硫酸浸取锰矿石的方法，特别是一种常温下硫酸浸取锰矿石的方法。

目前，所有用硫酸与锰矿粉为原料生产硫酸锰，电解金属锰，电解二氧化锰，碳酸锰等锰制品的生产厂家，均是采用蒸汽加温下硫酸与锰矿石反应浸取生成硫酸锰溶液的方法简称蒸汽热法，该方法不仅要蒸汽锅炉，管道等设施，能耗高而且锰矿石的浸取率也不高，一般在85％左右，生产成本高。

本发明的目的在于提供一种工艺简单，成本低廉，浸取率高的常温下硫酸浸取锰矿石的方法。

本发明是用如下方式完成的：常温下硫酸浸取锰矿石的方法是依次采用下述步骤：

1)．将根据计算称取的锰矿粉投入至反应罐中，加入反应罐体积25％-50％的废电解锰溶液或废电解二氧化锰溶液或水混合打成浆状液，再加入按测试出锰矿粉实际耗酸量过量5％-15％的工业浓硫酸反应0.5-1.5小时，

2)．加入按锰矿粉重量3％-4％的工业软锰矿粉反应0.5-1.5小时，

3)．加入废电解锰溶液或废电解二氧化锰溶液或水至反应罐预定的反应体积，反应0.5-1.5小时，

4)．加入主要为亚硫酸盐的添加剂反应2-4小时，亚硫酸盐加入量为锰矿粉重量的0.5％-5％。

5)．加入按锰矿粉重量5％-15％的工业软锰矿粉反应0.5-1.5小时，从反应溶液中收集生成物硫酸锰溶液。

添加剂是：亚硫酸铵或亚硫酸氢铵或二氧化硫或亚硫酸钠或亚硫酸氢钠或亚硫酸钾，辅助添加剂是甲醛或甲醇或双氧水。加入添加剂亚硫酸盐为液态含SO₂25-300g/L时，其加入量为锰矿粉重量的1.6％-5％，当亚硫酸盐为固态时其加入量为锰矿粉重量的0.5％-2％。

本发明常温下硫酸浸取锰矿石方法的工艺流程不仅操作简单，而且浸取率高，二价铁氧化完全，采用加入添加剂亚硫酸盐还原锰矿粉中所含的少量高价态锰，同时激活碳酸锰矿石与硫酸的反应，使锰矿粉中的锰能极大程度地被硫酸浸取转化成硫酸锰溶液，辅助添加剂抑制三价铁不被亚硫酸还原成二价铁，采用过量的硫酸能保证亚硫酸盐与高价态锰顺利反应，该方法锰浸取率达到和超过蒸汽热法技术，添加剂成本低廉，并且对后工序的生产没有任何不良影响，其生产稳定。它与蒸汽热法比较，节约了蒸汽和省除了锅炉与蒸汽管道等设备，大大地降低了生产成本，该方法适用于所有用硫酸与锰矿粉为原料生产硫酸锰、碳酸锰、电解金属锰、电解二氧化锰及所有锰制品的厂家使用。

下面用实施例对本发明作进一步详细的说明：

本发明的工艺流程为：

锰矿粉加部分废电解锰液(或废电解二氧化锰溶液或水)混合打成浆状液→加浓硫酸反应→加部分工业软锰矿粉反应→用废电解锰液加满反应罐→加入亚硫酸盐添加剂反应→加入工业软锰矿粉反应→石灰水中和加除杂剂与添加剂，过滤收集反应生成物硫酸锰溶液。

现以锰矿粉含锰20％，其中以碳酸锰形式存在的锰为19％，测试出锰矿粉的实际耗酸量为0.55吨/吨矿，硫酸浓度93％、电解锰废液中含锰12.5g/L，含H₂SO₄,20.0g/L原材料来实施本发明方法：

实施例一：在22m³容积反应罐中加入废电解锰液总量20m³，按锰全部浸出浓度为40g/L计算锰矿粉的投料量2.75吨，按过量10％计算硫酸的加入量为1.36吨，以保证亚硫酸盐与高价态锰能顺利反应。

将2.75吨锰矿粉与7m³废电解锰液投入反应罐中，搅拌成浆状液，然后加入1.36吨93％的工业硫酸，搅拌下反应1小时后，加入工业软锰矿粉100公斤反应1小时，然后加入13m³废电解锰液反应1小时，加入添加剂亚硫酸铵溶液(含SO₂280g/L)80公斤，加入亚硫酸铵还原锰矿粉中所含的少量高价态锰(如MnO₂)，同时激活碳酸锰与硫酸的反应，使锰矿粉中的锰能极大程度地被硫酸浸取转化成硫酸锰溶液，辅助添加剂为含量10％甲醇200ml，反应2.5小时，辅助添加剂抑制三价铁不被亚硫酸还原成二价铁，有些矿可以不加辅助添加剂，辅助添加剂加入量为每反应罐(22m³)200-500ml再加入工业软锰矿粉250公斤，反应半小时后，检测溶液中锰与亚铁的含量，亚铁含量达到≤0.01％的要求后，加入石灰水(氢氧化钙)中和至PH6.5-7.0即可，此时硫酸锰溶液浸取率一般为95％左右。

实施例二：在22m³的反应罐中加入废电解锰液总量21m³，按锰全部浸出浓度为40g/L计算锰矿粉的投料量为2.89吨，按过量8％计算工业硫酸(93％)的加入量为1.39吨。将2.89吨锰矿粉与7m³废电解液投入反应罐中搅拌成浆后，加入93％的硫酸1.39吨，搅拌均匀反应1小时。再加入工业软锰矿粉100公斤，反应1小时。加入废电解锰溶液14m³，反应1小时，加入亚硫酸铵溶液(含SO₂280g/L)100公斤，并同时加入10％的甲醇200ml，反应2.5小时。加入工业软锰矿粉250公斤，反应半小时后，检测反应生成物溶液中锰与亚铁的含量，当亚铁量达到≤0.01％的要求后，加入石灰水中和至PH:6.5-7.0，此时，硫酸锰溶液浸取率可达95％左右。