軟錳礦的浸出方法
【專利摘要】本發(fā)明介紹的軟錳礦的浸出方法是將軟錳礦粉加入耐壓、耐硫酸腐蝕反應(yīng)釜中，通入SO2浸出。還原浸出結(jié)束后，通入工業(yè)純氧對浸出液進(jìn)行氧化。
【專利說明】軟錳礦的浸出方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軟錳礦的一種浸出方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟錳礦是生產(chǎn)金屬錳、硫酸錳、二氧化錳、硝酸錳等材料的重要原料。濕法工藝是生產(chǎn)上述材料的主要工藝，該工藝中浸出工序是必不可少的工序。在生產(chǎn)金屬錳、硫酸錳、二氧化錳的濕法工藝中，基本上采用硫酸浸出體系。由于軟錳礦中的MnO2不溶于硫酸，需要通過還原焙燒將MnO2轉(zhuǎn)化為MnO才能用硫酸浸出，但焙燒的轉(zhuǎn)化率只有85%左右，致使硫酸浸出還原焙燒的軟錳礦時，目標(biāo)金屬錳的浸出率不高，造成資源浪費(fèi)。雖然在浸出體系中加入Fe2+等還原劑可用硫酸直接浸出軟錳礦，但是加入Fe2+會加重后續(xù)溶液凈化的負(fù)擔(dān)。開發(fā)浸出率高、浸出速度快、基本不增加后續(xù)過程負(fù)擔(dān)的軟錳礦的直接浸出方法具有較大實用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對目前軟錳礦浸出的問題，本發(fā)明的目的是尋找一種浸出率高、浸出速度快、能耗低、基本不增加后續(xù)過程負(fù)擔(dān)的軟錳礦的浸出方法，其特征在于將粒度< 180目的軟錳礦粉加入耐壓、耐硫酸腐蝕的反應(yīng)釜中，加入硫酸溶液，并在密閉條件下通入工業(yè)純二氧化硫進(jìn)行浸出。浸出一段時間后，停止通入SO2,再通入工業(yè)純氧對浸出夜進(jìn)行氧化。氧化結(jié)束后，放出反應(yīng)釜內(nèi)的漿料進(jìn)行固液分離，得到所需浸出溶液。浸出過程的硫酸溶液的初始PH值為I~2。整個浸 出過程的溫度為50°C~90°C，攪拌速度為50 r/min~130 r/min。通入SO2的浸出時間為2h~4h，相對壓力為0.05MPa~0.1MPa0通入O2的氧化時間為0.5h~lh，相對壓力為0.1MPa~0.2MPa。每kg軟錳礦所需硫酸溶液體積為2L~8L。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:在密閉和SO2存在的條件下，硫酸浸出軟錳礦主要發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):
MnO2 + SO2 = MnSO4
Fe2O3 + SO2 + H2SO4 = 2FeS04 + H2O
2FeS04 + MnO2 + 2H2S04 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + 2H20
在氧化階段，主要發(fā)生Fe2+的氧化反應(yīng):
4FeS04 + O2 + 2H2S04 = 2Fe2 (SO4)3 + 2H20
Fe2 (SO4) 3 + 3H20 = Fe2O3 + 3H2S04
由于SO2的還原性較強(qiáng)，MnO2的氧化性也較強(qiáng)，兩者很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由此實現(xiàn)MnO2較完全浸出。MnO2與SO2的反應(yīng)本身不消耗酸，因此，只要控制好初始酸度，就可以抑止Fe的浸出。然而，初始酸度太低，將影響浸出速度和Mn的浸出率(部分MO2和Fe2O3相互包裹)，所以為了保證Mn的浸出率，部分Fe浸出是不可避免的。通過O2氧化將Fe2+氧化成Fe3+，進(jìn)而發(fā)生水解反應(yīng)，除去部分Fe。未除盡的Fe在后續(xù)除Fe過程中不需要進(jìn)一步氧化。[0005]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是:經(jīng)過上述一系列反應(yīng)，最終使軟錳礦中的Mn基本上完全浸出，提高了 Mn的浸出率，減少資源浪費(fèi)，也不給后續(xù)溶液凈化帶來困難；整個浸出過程是放熱反應(yīng)，能源消耗低；由于SO2很容易與MnO2反應(yīng)，所以還原浸出過程速度快，過程在密閉條件下進(jìn)行，避免了 SO2的逸出產(chǎn)生的環(huán)境污染。
[0006]具體實施方法
實施例1:將1000g軟錳礦粉(含錳55.5%、Fe2036.7%、粒徑180目)加入容積為5L的襯鈦壓力反應(yīng)釜中，加入pH值為2的硫酸溶液2500ml，于60°C~70°C下攪拌(攪拌速度80r/min)通入SO2 (相對壓力為0.05MPa)浸出2h。然后通入O2 (相對壓力為0.1MPa)氧化0.5h。根據(jù)洗凈后的浸出渣的化驗分析結(jié)果，錳的浸出率為98.6%。
[0007]實施例2:將IOkg軟錳礦粉(含錳55.5%、Fe2036.7%、粒徑180目)加入容積為50L的襯鈦壓力反應(yīng)釜中，加入pH值為I的硫酸溶液35L，于70°C~80°C下攪拌(攪拌速度70r/min)通入SO2 (相對壓力為0.08MPa)浸出3h。然后通入O2 (相對壓力為0.15MPa)氧化lh。根據(jù)洗凈后的浸出渣的化 驗分析結(jié)果，錳的浸出率為99.5%。
【權(quán)利要求】
1.一種軟錳礦的浸出方法，其特征是將粒度< 180目的軟錳礦粉加入耐壓、耐硫酸腐蝕的反應(yīng)釜中，加入硫酸溶液，并在密閉條件下通入工業(yè)純二氧化硫進(jìn)行浸出，浸出一段時間后，停止通入SO2,再通入工業(yè)純氧對浸出夜進(jìn)行氧化，氧化結(jié)束后，放出反應(yīng)釜內(nèi)的漿料進(jìn)行固液分離，得到所需浸出溶液，浸出過程的硫酸溶液的初始PH值為I~2，整個浸出過程的溫度為50°C~90°C，攪拌速度為50 r/min~130 r/min，通入SO2的浸出時間為2h~4h，相對壓力為0.05MPa~0.1MPa，通入O2的氧化時間為0.5h~lh，相對壓力為0.1MPa~0.2MPa ，每kg軟錳礦所需硫酸溶液體積為2L~8L。
【文檔編號】C22B47/00GK103757253SQ201310736474
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月29日
【發(fā)明者】龍炳清, 萬旭, 陳俊 申請人:四川師范大學(xué)