利用锰渣代替部分氨水中和除铁生产电解金属锰的方法

摘要

本发明公开了一种利用锰渣代替部分氨水中和除铁生产电解金属锰的方法，它解决了以辽西锰矿为原料生产电解金属锰过程中，由于辽西锰矿含铁量高，需用较多酸浸出才能得到较好的收率，但中和过程所需要的氨水量很大，不能保证系统的氨平衡问题。该方法包括浸出、化合、净化、电解、后处理等工序，在化合浸出工序中以碳酸锰矿粉、二氧化锰矿粉、硫酸、氨水为原料，其特殊之处是加入中锰渣代替部分氨水中和除铁。该方法解决了用辽西碳酸锰矿生产电解金属锰工艺中的氨平衡问题，并且使我公司生产中锰产生的副产品——中锰渣得以利用，节省了锰矿消耗，提高锰回收率，同时节省了氨水消耗，降低产品成本。

说明书

技术领域

本发明属于电解金属锰技术领域，特别涉及其化合浸出工序用氨水中和除铁生产电解金属锰的方法。

背景技术

目前国内电解金属锰的生产是使用碳酸锰矿为主要原料，经浸出、化合、净化、电解、后处理等工序得到产品。在化合过程中向反应器中加入足以使物料浸润的阳极液，以碳酸锰矿粉、二氧化锰矿粉、硫酸和氨水为原料进行锰的浸出反应，其中氨水作为中和剂除铁。我公司地处辽西地区，使用辽宁省朝阳地区的碳酸锰矿(含重量百分比的Mn 17％---22％、∑Fe 10％-16％)，资源比较丰富，但是Fe含量较高，因此，要用较多酸浸出才能得到较高的收率，但中和过程所需要的氨水量很大，结果使系统中的硫酸铵含量超标、达到130g/L，不能保证系统的氨平衡。

发明内容：

为了解决生产中系统的氨平稳问题，同时解决氨水加入量大、成本较高的问题，提出如下技术方案。

利用锰渣代替部分氨水中和除铁生产电解金属锰的方法，它包括浸出、化合、净化、电解、后处理等工序，在化合浸出工序中向反应器中加入足以使物料浸润的阳极液，以碳酸锰矿粉、二氧化锰矿粉、硫酸、氨水为原料，其特殊之处是加入中锰渣代替部分氨水中和除铁。

上述中锰渣为冶炼中锰产生的炉渣，其中含重量百分比的Mn 18％——20％、CaO 33％——36％、MgO 4％——6％。

上述技术方案中的各种原料的加入顺序是先加入硫酸和碳酸锰矿粉，紧接着加入二氧化锰矿粉，待反应后、溶液中Fe²⁺≤0.001g/L时加入中锰渣，然后加入氨水，最后根据溶液中的硫酸铵浓度决定是否加入硫酸铵及其用量。

上述技术方案中的碳酸锰矿粉是辽西碳酸锰矿，其中含有重量百分比的Mn 17％---22％、Fe 10％-16％。

本发明的优选方案是各种原料的重量份数比为碳酸锰矿粉∶二氧化锰矿粉∶硫酸铵∶硫酸∶中锰渣∶氨水＝1∶0.4～0.6∶0.65～0.75∶0.6～0.82∶0.14～0.25∶0.015～0.025。

本发明具有如下优点：

1、通过补加中锰渣，能使系统内的硫酸铵含量保持在90g/L——120g/L范围内，保证系统的氨平衡。

2、解决了我公司副产品中锰渣难以处理的问题。

3、节省了锰矿消耗，提高锰回收率。

4、节省了氨水消耗，降低产品成本。

具体实施方式

实施例1

利用锰渣代替部分氨水中和除铁生产电解金属锰的方法，在化合浸出工序向210m³的化合罐中充70m³的阳极液后，投入如下重量份数比的原料，碳酸锰矿粉∶二氧化锰矿粉∶硫酸铵∶硫酸∶中锰渣＝1∶0.5∶0.75∶0.8∶0.2∶0.02，补加中锰渣至溶液PH＝2，再补加氨水至PH＝6.7，加料过程中不断搅拌，同时向化合罐中通入蒸汽，保持化合温度85～95℃。取样合格后送至压滤工序。各种原料的加入顺序是先加入硫酸和碳酸锰矿粉，紧接着加入二氧化锰矿粉，待反应后加入中锰渣，然后加入氨水，最后加入硫酸铵。

实施例2

利用锰渣代替部分氨水中和除铁生产电解金属锰的方法，在化合浸出工序向210m³的化合罐中充70m³的阳极液后，投入如下重量份数比的原料，辽西碳酸锰矿粉∶二氧化锰矿粉∶硫酸铵∶硫酸∶中锰渣＝1∶0.5∶0.65∶0.75∶0.2∶0.018，补加中锰渣至溶液PH＝2，再补加氨水至PH＝6.7。加料过程中不断搅拌，同时向化合罐中通入蒸汽，保持化合温度85～90℃。取样合格后送至压滤工序。各种原料的加入顺序同例1。

实施例3

利用锰渣代替部分氨水中和除铁生产电解金属锰的方法，在化合浸出工序向210m³的化合罐中充60m³的阳极液后，投入16.5吨碳酸锰矿粉、8.2吨的二氧化锰矿粉、11.5吨的硫酸铵，补加硫酸13.4吨，补加中锰渣2.443和氨水至PH＝6.7，加料过程中不断搅拌，同时向化合罐中通入蒸汽，保持化合温度84℃。取样合格后送至压滤工序。各种原料的加入顺序同例1。

实施例4

利用锰渣代替部分氨水中和除铁生产电解金属锰的方法，在化合浸出工序向210m³的化合罐中充60m³的阳极液后，投入16.5吨碳酸锰矿粉、8.2吨的二氧化锰矿粉、11.5吨的硫酸铵，补加硫酸13.4吨，补加中锰渣2.446吨和氨水至PH＝6.6，加料过程中不断搅拌，同时向化合罐中通入蒸汽，保持化合温度80～90℃。取样合格后送至压滤工序。原料的加入顺序同例1。