镁合金熔剂废渣中锰的回收循环利用方法

摘要

本发明方法通过粗碎、细碎后用水浸，分别提出熔剂渣中镁颗粒、镁的化合物，后采用酸浸提取镁的氧化物后的渣，分别提出渣中粗萤石粉，得到渣中锰、锌、铁、铝的混合液，再用有机萃取剂从混合液中先用P204萃取出锌和铁后，再次利用P204单独萃取出锰，二次萃取液用盐酸进行反萃得到氯化锰溶液，氯化锰经过蒸发得到四水氯化锰，四水氯化锰经过加热脱水制得无水氯化锰，用于镁合金生产的锰的合金元素加入材料。

说明书

技术领域

本发明属于皮江法炼镁工业固体废渣处理领域，主要涉及镁合金熔剂废渣中锰的回收再利用技术。

背景技术

含锰镁合金是镁合金产品中的主要品种，锰元素在镁合金含量一般在1%以下，锰在镁合金中主要作用是促使镁合金结晶细化。由于锰在镁中溶度值小于1%，锰的密度为7.2，是镁密度的4.2倍，远远大于镁的密度，故而在含锰镁合金熔炼过程中，锰的加入量又远远高于锰的计标用量，熔化过程中所加锰是锰粉产品加入的，加的过程要加强搅拌和需要较长的搅拌时间，就是采取这些强制措施，还要出现理论值2-3倍锰粉的沉淀损失，为此回收镁合金熔剂渣中锰具有很大的意义。

锰元素密度为7.2，易溶于稀酸中形成盐和水，放出氢气。它是多种合金的添加剂，在钢铁中加入锰，使钢铁的硬度显著增强。镁合金熔剂渣中锰也大部分以单质锰或铁锰合金形态出现。利用酸和镁合金熔剂渣中锰或铁锰合金提取出渣中锰是本发明的提取方法。

镁合金中含锰镁合金占有镁合金总量的50-70%之间，锰在镁合金中起到结晶细化、提高强度的作用，锰的资源比较贫乏，回收利用意义深远。

发明内容

本发明目的是提供一种镁合金熔剂废渣中锰的回收循环利用方法，利用镁合金熔剂渣中锰粒沉淀和其它杂质分离制得可用于镁锰合金生产中可以添加的氯化锰产品，这样达到循环利用之目的。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种镁合金熔剂废渣中锰的回收循环利用方法，包括如下步骤：

（1）、含锰镁合金熔剂渣破碎至30-40mm；

（2）、细碎，将30-40mm粗渣粉碎至60-80目；

（3）、将60-80目废熔剂渣粉和清水按固液比1:5，混合反应30分钟；

（4）、将混合后的混合液用孔径2mm的筛孔离心机过滤，滤渣为镁合金颗粒，脱水至1%以下用于制取高纯镁产品，滤液送入带式真空过滤机，滤孔为80目；

（5）、过滤后滤液用于提取氯化物，滤渣和水按固液比1:5比例加入碳酸化反应设备，加入CO₂进行碳酸化反应酸化反应，然后用带式真空过滤机过滤酸化后的混合液，滤孔为80目；

（6）、滤渣为粗萤石粉，滤液经处理提取碳酸镁：

（7）、粗萤石粉经60-85%硫酸化反应，固液比1:4进行酸化，反应时间100分钟；

（8）、将酸化后反应液用带式真空过滤机进行过滤，滤渣PH值6-7，水分含量＜1%时排出过滤机成为萤石粉产品；

（9）、将滤液用P204萃取剂和熔剂煤油混合萃取提出滤液中锌和铁后用硫酸反萃得到硫酸亚铁和硫酸锌用作复合肥料的原料，余液为提锰原料；

（10）、将余液再次用P204萃取剂和熔剂煤油混合进行二次萃取；

（11）、二次萃取液用35-37%的盐酸进行反萃，余液中锰含量低于0.02g/L时停止：

（12）、反萃液进行蒸发，蒸发至溶液固液比达到50%时停止蒸发冷却结晶，得到四水氯化锰；

（13）、四水氯化锰进行加热烘干，250-300℃时脱水成为无水氯化锰产品，用于含锰镁合金的锰元素添加合金元素。

由于含锰镁合金熔剂渣成份复杂，本发明方法通过粗碎、细碎后用水浸，分别提出熔剂渣中镁颗粒、镁的化合物，后采用酸浸提取镁的氧化物后的渣，分别提出渣中粗萤石粉，得到渣中锰、锌、铁、铝的混合液，再用有机萃取剂从混合液中先用P204萃取出锌和铁后，再次利用P204单独萃取出锰（由于P204萃取剂对锌、铁、锰的萃取能力不同，萃取能力为锌>铁>锰，只有将锌和铁萃取完后，才能萃取出锰），二次萃取液用盐酸进行反萃得到氯化锰溶液，氯化锰经过蒸发得到四水氯化锰，四水氯化锰经过加热脱水制得无水氯化锰，用于镁合金生产的锰的合金元素加入材料。

附图说明

图1表示镁合金熔剂废渣回收再利用工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

一种镁合金熔剂废渣中锰的回收循环利用方法，如图1所示，包括如下步骤：

1、含锰镁合金熔剂渣破碎至30-40mm；

2、细碎，将过程1中30-40mm粗渣送入链式粉碎机粉碎至60-80目；

3、将过程2中60-80目锰镁合金废熔剂渣粉和清水按固液比1:5比例搅拌混合反应30分钟；

4、将过程3中锰镁合金熔剂和水混合后的混合液用孔径2mm的筛孔离心机进行过滤，滤渣为镁合金颗粒，脱水至1%以下回收干燥用于制取镁产品，滤液送入带式真空过滤机，滤孔为80目；

5、将过程4经带式真空过滤机过滤后滤液进行蒸发用于提取氯化物，过滤后滤渣和水按固液比1:5比例加入碳酸化反应设备，加入CO₂进行碳酸化反应酸化反应，除去熔剂渣中镁的化合物后碳酸化提取镁盐，然后用带式真空过滤机过滤酸化后的混合液，滤孔为80目；

6、过程5提取的滤渣为粗萤石粉，滤液经处理提取碳酸镁：

7、过程6中的粗萤石粉经60-85%硫酸化反应，固液比1:4进行酸化，反应时间100分钟；

8、将过程7中酸化后反应液用带式真空过滤机进行过滤，滤渣用清水清洗后PH值6-7，水分含量＜1%时排出过滤机成为萤石粉产品；

9、将过程8中滤液用P204萃取剂和熔剂煤油混合萃取提出滤液中锌和铁后用硫酸反萃得到硫酸亚铁和硫酸锌用作复合肥料的原料，余液为提锰原料：

10、将过程9中余液再次用P204萃取剂和熔剂煤油混合进行二次萃取；

11、将过程10中二次萃取液用35-37%的盐酸进行反萃，余液中锰含量低于0.02g/L时停止萃取；

12、将过程11中反萃液进行蒸发，蒸发至溶液固液比达到50%时停止蒸发冷却结晶，得到四水氯化锰；

13、将过程12中四水氯化锰进行加热烘干，250-300℃时脱水成为无水氯化锰产品，直接用于含锰镁合金的锰元素添加材料。

应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本发明的保护范围。