貧錳高鐵碳酸錳礦生產(chǎn)電解錳的方法
【專利摘要】本發(fā)明利用貧錳高鐵碳酸錳礦生產(chǎn)電解錳的方法，是將貧錳高鐵碳酸錳礦于二氧化錳礦混合使用，采用直接浸出法，技術(shù)方案是碳酸錳礦是直接酸浸制的硫酸錳溶液，再通過中和、凈化、過濾等一系列工藝制備為電解液，經(jīng)加入添加劑如二氧化硒、亞硫酸銨等即可進(jìn)入電解槽進(jìn)行電解。本發(fā)明的特點是解決了二氧化錳礦生產(chǎn)電解錳長期以來存在的還原工藝設(shè)備投資大、工藝復(fù)雜、成本高、生產(chǎn)條件惡劣、不能滿足環(huán)保要求等一系列的問題，為利用二氧化錳礦生產(chǎn)電解錳提供了新的途徑。同時，也為貧錳高鐵碳酸錳礦的開發(fā)利用提供了新的途徑，變廢為寶，充分了利用國家資源。
【專利說明】貧錳高鐵碳酸錳礦生產(chǎn)電解錳的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶煉，進(jìn)一步是金屬錳，具體是利用低品位碳酸錳礦生產(chǎn)電解錳的方法，更具體是利用貧錳高鐵碳酸錳礦生產(chǎn)電解錳的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的電解錳企業(yè)絕大多數(shù)采用碳酸錳礦石為原料，每生產(chǎn)一噸電解錳需耗8~10噸碳酸錳礦石。經(jīng)過幾十年開采，目前國內(nèi)20%以上的碳酸錳礦石已經(jīng)不多見了，普遍是12%~15%的品位，部分地區(qū)的使用品位已經(jīng)低至8%~12%。按照行業(yè)的用礦標(biāo)準(zhǔn)，這樣的碳酸錳礦石已無開采使用價值。
[0003]碳酸錳礦是直接利 用硫酸與碳酸錳化合反應(yīng)制取硫酸錳溶液，再通過中和、凈化、過濾等一系列工藝制備為電解液，經(jīng)加入添加劑如二氧化硒、亞硫酸銨等即可進(jìn)入電解槽進(jìn)行電解；而利用二氧化錳生產(chǎn)電解錳的工藝與用碳酸錳生產(chǎn)工藝有所差別，主要是二氧化錳在一般條件下不與硫酸反應(yīng)，必須還原為二價錳后才能與硫酸反應(yīng)制備硫酸錳溶液。目前主要采用兩礦法，即是用二氧化錳礦粉和硫鐵礦在硫酸作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)來制備硫酸錳。此法最大缺點是產(chǎn)品含硫高，需用蒸汽加熱升溫。
[0004]采用碳酸錳礦石為原料生產(chǎn)電解錳，碳酸錳中的錳離子以二價形態(tài)存在，能夠溶于稀硫酸中，不用還原，不必采取預(yù)處理，可以直接酸浸，節(jié)省了設(shè)備投資和運營成本。二氧化錳中的錳離子以四價形態(tài)存在，四價錳離子氧化物不溶于稀硫酸，要將二氧化錳還原成氧化錳才能溶于稀硫酸，而還原過程需要消耗能量，同時還原設(shè)備投資大，生產(chǎn)成本高。氧化錳礦石在中國電解錳企業(yè)中應(yīng)用的主要障礙是固定資產(chǎn)投資額和生產(chǎn)成本。長期以來氧化錳礦還原工藝因設(shè)備投資大、工藝復(fù)雜、成本高或生產(chǎn)條件惡劣，不能滿足環(huán)保要求等不能得到推廣。
[0005]貧錳高鐵碳酸錳礦是指含錳為8~12%、含鐵10-21%的低品位錳礦，是一種價值更低的錳礦資源，因其含錳品位低使生產(chǎn)成本偏高,而含鐵高會使得料液體系成為膠體質(zhì)化而使過濾困難，且消耗氨水高。
[0006]如何變廢為寶，充分利用國家資源，開發(fā)利用低品位錳礦生產(chǎn)電解金屬錳，是電解錳行業(yè)必須亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種利用低品位碳酸錳礦生產(chǎn)電解錳的方法，尤其是利用貧錳高鐵碳酸錳礦生產(chǎn)電解錳的方法。
[0008]本發(fā)明利用貧錳高鐵碳酸錳礦生產(chǎn)電解錳的方法，是將貧錳高鐵碳酸錳礦與二氧化錳礦混合使用，采用直接浸出法。
[0009]浸出劑為硫酸。
[0010]所述貧錳高鐵碳酸錳礦含錳8~12%，含鐵15~21%，所述二氧化錳礦含錳18~25%。
[0011]本發(fā)明中，貧錳高鐵碳酸錳礦與二氧化錳礦的重量比為3/2~2/1。[0012]本發(fā)明的方法，包括下述步驟:
(1)礦石破碎；
(2)加入過量硫酸，攪拌反應(yīng)；
(3)浸取得到硫酸錳溶液；之后
(4)中和、過濾、凈化制備成電解液；
(5)電解液中加入添加劑；
(6)電解槽中電解，制得電解錳。
[0013]具體在步驟(1)，礦石破碎細(xì)度為8(Tl00目。
[0014]在步驟(2)，硫酸濃度為95%~98%，攪拌反應(yīng)時間為3~8小時。
[0015]在步驟(2)，優(yōu)化的攪拌反應(yīng)時間為4飛小吋。
[0016]在步驟(5)，添加劑選自:二氧化硒、亞硫酸銨。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案是碳酸錳礦是直接酸浸制的硫酸錳溶液，再通過中和、浄化、過濾等一系列エ藝制備為電解液，經(jīng)加入添加劑如二氧化硒、亞硫酸銨等即可進(jìn)入電解槽進(jìn)行電解。
[0018]而對于二氧化錳，則由于碳酸錳礦中的鐵為二價鐵，溶于硫酸后成為硫酸亞鐵，在硫酸溶液中浸出二氧化錳礦作為還原劑，使二氧化錳礦中的四價錳還原成硫酸錳，其化學(xué)反應(yīng)式如下:
Mn02+2FeS04+2H2S04=MnS04+Fe2 (SO4) 3+2H20
可見，由二氧化錳，不通過已有技術(shù)的雙礦法，直接酸浸也得到了硫酸錳溶液，也可按照碳酸錳酸浸后的同樣方法制得電解錳。
[0019]因此，本發(fā)明解決了二氧化錳礦生產(chǎn)電解錳長期以來存在的還原エ藝設(shè)備投資大、エ藝復(fù)雜、成本高、生產(chǎn)條件惡劣、不能滿足環(huán)保要求等一系列的問題，為利用二氧化錳礦生產(chǎn)電解錳提供了新的途徑。
[0020]同時，也為貧錳高鐵碳酸錳礦的開發(fā)利用提供了新的途徑，變廢為寶，充分了利用國家資源。
[0021] 本發(fā)明中，其他的エ序采用常規(guī)方法，生產(chǎn)設(shè)備與碳酸錳礦制備電解錳エ藝相同。
[0022]如果用貧錳高鐵碳酸錳礦直接按現(xiàn)行方法生產(chǎn)電解錳，需要15~16噸礦石才能生產(chǎn)I噸電解錳。
[0023]而本發(fā)明的方案，兩種礦石合起來10噸左右就可以生產(chǎn)I噸電解金屬錳。
[0024]由于18~25% 二氧化錳礦在硅錳行業(yè)中一般棄之不用，故價格較底，加之本發(fā)明使用價格極低的貧錳高鐵碳酸錳礦，所以生產(chǎn)I噸電解金屬錳的成本只有250(T2600元，只是現(xiàn)行采用高品位碳酸錳礦成本的一半。
【具體實施方式】
[0025]貧錳高鐵碳酸錳礦6.5噸，其含錳12%，含鐵18%，二氧化錳礦3.5噸，其含錳23%，破碎成85、5目細(xì)粉后，入化合桶加入98%過量硫酸3噸，隨后攪拌反應(yīng)4飛小吋，經(jīng)浸取得到了硫酸錳溶液，再通過中和、過濾、浄化等一系列エ藝制備為電解液，加入添加劑二氧化硒1.n.3公斤，進(jìn)入電解槽進(jìn)行電解，最后得到電解錳I噸。
[0026]產(chǎn)品質(zhì)量檢測結(jié)果見下表:
【權(quán)利要求】
1.利用貧錳高鐵碳酸錳礦生產(chǎn)電解錳的方法，其特征在于:將貧錳高鐵碳酸錳礦與二氧化錳礦混合使用，采用直接浸出法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:浸出劑為硫酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:貧錳高鐵碳酸錳礦含錳8~12%，含鐵15~21%，二氧化猛礦含猛18~25%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3的方法，其特征在于:貧錳高鐵碳酸錳礦與二氧化錳礦的重量比為3/2~2/1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:包括下述步驟: (1)礦石破碎； (2)加入過量硫酸，攪拌反應(yīng)； (3)浸取得到硫酸錳溶液；之后 (4)中和、過濾、凈化制備成電解液； (5)電解液中加入添加劑； (6)電解槽中電解，制得電解錳。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于:在步驟(1)，礦石破碎細(xì)度為80-100目。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于:在步驟(2)，硫酸濃度為95%~98%，攪拌反應(yīng)時間為3~8小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7的方法，其特征在于:在步驟(2)，攪拌反應(yīng)時間為4飛小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于:在步驟(5)，添加劑選自:二氧化硒、亞硫酸銨。
【文檔編號】C22B47/00GK103526018SQ201310486591
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】唐文 申請人:桂林翔云錳業(yè)有限責(zé)任公司