锰矿浸出过程中氧气作为氧化剂的工艺方法

摘要

本发明公开了锰矿浸出过程中氧气作为氧化剂的工艺方法，其特征在于：(1)温度条件为：反应温度控制在80－105℃；(2)PH条件：浸出液PH值控制在2.5－5.5之间；(3)采用矿浆反应槽底部曝气法，将氧气或空气通入到浸出槽底部，从浸出槽底部进入浸出液中。本发明的工艺方法，利用氧的强氧化性，在一定的化学条件下，易于将Fe

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳酸锰法生产电解金属锰的工艺方法，尤其是在生产过程中，采用氧气作为氧化剂对锰矿浸出液进行氧化的锰矿浸出过程中氧气作为氧化剂的工艺方法。

技术背景

国内外碳酸锰法生产电解金属锰过程中，必须对浸出液进行除铁除重金属的净化处理，通常采用水解净化法。所谓水解净化法就是调节溶液PH值使主体金属离子不水解，而杂质金属离子以氢氧化物形态除去。然而，浸出液中铁往往是以低价的Fe₂₊存在，在较低的PH值下是不能将其分离的，必须将其氧化成高价的Fe₃₊后才能水解沉淀，因此，寻求一种适宜的氧化剂非常重要。

常用的氧化剂有O₃、H₂O₂、MnO₄-、ClO-、HNO₃、ClO₃、Cl₂、MnO₂，经过市场比价，上述几种氧化剂价格都比较昂贵，使用范围受到很大的限制；目前，在电解金属锰生产过程中广泛使用的氧化剂是天然二氧化锰。但二氧化锰有效利用率低，产生一系列问题，如污染严重、资源浪费严重、去除重金属(尤其是Fe₂₊)效果不理想、锰矿的回收率低等，不能满足市场的需要。

技术内容

本发明针对现有技术生产电解金属锰过程中加入常用氧化剂的上述不足，尤其是使用二氧化锰粉氧化带来的一系列的环境污染和资源浪费问题，提供一种使用空气中的氧气作为氧化剂，实现把矿浆中的Fe₂₊氧化为Fe₃₊，然后中和沉淀除铁的锰矿浸出过程中氧气作为氧化剂的工艺方法。从工艺上，改变传统工艺使用二氧化锰粉氧化带来的一系列的环境污染和资源浪费问题。

本发明的技术方案是：锰矿浸出过程中氧气作为氧化剂的工艺方法，其特征在于：

(1)、温度条件为：反应温度控制在80-105℃；

(2)、PH条件：浸出液PH值控制在2.5-5.5之间；

(3)、采用矿浆反应槽底部曝气法，将氧气或空气通入到浸出槽底部，从浸出槽底部进入浸出液中。

进一步的特征是：所述的温度在85-90℃之间；PH值控制在3-5之间。

本发明的锰矿浸出过程中氧气作为氧化剂的工艺方法，相对于现有技术，具有如下特点：

1、利用氧的强氧化性，在一定的化学条件下，易于将Fe₂+氧化成Fe₃+而除去，在生产电解金属锰过程中除去铁离子的效果明显。

2、提高资源利用率，提高锰矿的回收率，明显降低锰矿的冶炼成本，具有明显的经济效益。

3、是环境友好型氧化剂，基本上不产生额外的污染物质，具有明显的环境保护作用。

4、氧气或空气从浸出槽底部进入浸出液中，从浸出液的底部逐渐慢慢上升，氧气或空气充分与浸出液接触，可以有效解决氧原子与Fe2+接触不充分的问题。

具体实施方式

本发明的锰矿浸出过程中氧气作为氧化剂的工艺方法，其特征在于：

1、温度条件为：反应温度控制在80-105℃；

2、PH条件：浸出液PH值控制在2.5-5.5之间；

3、采用矿浆反应槽底部曝气法，将氧气或空气通入到浸出槽底部，从浸出槽底部进入浸出液中，氧气或空气从浸出液的底部逐渐慢慢上升，氧气或空气充分与浸出液接触，可以有效解决氧原子与Fe2+接触不充分的问题。

在氧化过程中，最佳温度稳定在85-90℃之间，PH值控制在3-5之间。

本发明主要利用空气中氧的强氧化性，在一定的化学条件下，易于将Fe₂+氧化成Fe₃+，反应式如下：

4Fe₂++O₂+4H+＝4Fe₃++2H₂O

但是，在正常条件下，氧在溶液中的溶解度很低，氧气的利用率不高，无法正常应用于工艺除铁环节中，我公司技术人员通过对一系列的大量实验，最终得出了氧气氧化Fe₂₊的氧化效率与的温度、压力、PH等因素的关系，并最终通过对这些因素的精确控制，实现了氧气代替二氧化锰在锰矿的浸出环节除铁。

具体的实施方案如下：

1、通过购置空气压缩机，利用空气管路将高压气体引入到浸出槽中。或者将氧气通过管路引入到浸出槽中。

2、在浸出槽底部加装曝气装置，使空气或氧气从浸出槽底部的曝气装置进入浸出液中，以实现空气或氧气与矿浆的充分接触，使氧原子与Fe2+充分接触。

3、矿粉在浸出过程中，与硫酸发生反应会产生大量的热能，而空气的曝气过程中又会带走一部分热量，通过把氧化环节前移并采用两个过程有效的控制，可以使温度稳定在85-90℃之间，节约能源。

4、在氧化过程中，PH值控制在3-5之间为宜。