專利名稱：一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，特別是一種從電解錳廢渣中的提取硫酸錳溶液，經(jīng)過膜濃縮、電容吸附濃縮或電滲析濃縮的一種回收硫酸錳的裝置，屬于循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
錳及錳合金是鋼鐵工業(yè)、鋁合金工業(yè)、磁性材料工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等不可缺少的重要原料之一，錳是冶煉工業(yè)中不可缺少的添加劑。金屬錳的生產(chǎn)方法有兩種。一種是采用電解法，所得產(chǎn)品為電解金屬錳；另一種是以富錳礦及高硅錳硅合金為原料，用電爐脫硅精煉法生產(chǎn)，產(chǎn)品稱金屬錳。
電解錳加工成粉狀后是生產(chǎn)四氧化三錳的主要原料，電子工業(yè)廣泛使用的磁性材料原件就是用四氧化三錳生產(chǎn)的，電子工業(yè)、冶金工業(yè)和航空航天工業(yè)都需要電解金屬錳。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和生產(chǎn)力水平的不斷提高，電解金屬錳由于它的高純度、低雜質(zhì)特點，現(xiàn)已成功而廣泛地運用于鋼鐵冶煉、有色冶金、電子技術(shù)、化學(xué)工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、食品衛(wèi)生、電焊條業(yè)、航天工業(yè)等各個領(lǐng)域。電解錳的純度很高，它的作用是增加合金屬材料的硬度，應(yīng)用最廣的有錳銅合金、錳鋁合金，錳在這些合金中能提高合金的強(qiáng)度、韌性、耐磨性和耐腐蝕性，電解錳主要供應(yīng)于不銹鋼的生產(chǎn)。
目前，我國電解金屬錳生產(chǎn)主要以99. 7 %的產(chǎn)品為主，只有少數(shù)幾個廠家生產(chǎn) 99. 9%的產(chǎn)品(因99. 9%的產(chǎn)品市場需求量較小)，主要原材料一錳礦為氧化錳礦和碳酸錳礦兩大類，除前工序制液方式不盡相同外，電解生產(chǎn)工藝基本相同。
電解金屬錳生產(chǎn)工藝常以含錳較低(MnlO% 16%)的碳酸錳礦為原料，經(jīng)破碎、 磨細(xì)成礦粉，加入浸取罐中，加入硫酸、使礦粉中碳酸錳與硫酸反應(yīng)，生成硫酸錳溶液，經(jīng)過濾得浸提液和電解錳廢渣。往浸提液加入適量緩沖劑硫酸銨，并在酸性礦漿中加入二氧化錳粉除鐵，再通入液氨或加入石灰乳使礦漿成中性(pH ^ 7)，固液分離去除殘渣，往濾液中加入硫化劑(二甲基胺荒酸鈉，(CH3)2NCS2Na,簡稱SDD)或乙硫氮凈化，使鎳、鈷、鐵等離子成硫化物形態(tài)沉淀析出，經(jīng)第二次固液分離除去硫化渣，加入添加劑(SeO2或SO2),即得合格電解液。電解時，合格電解液連續(xù)不斷地加入電解槽，電解至一定時間(一般為24h)，取出附有電沉積錳的陰極板(同時放入干凈的陰極板，使電解連續(xù)進(jìn)行)，經(jīng)鈍化、水洗、烘干后，將金屬錳剝下，即為成品。在生產(chǎn)電解錳的過程中，制備電解液要產(chǎn)生大量的電解錳廢渣，廢渣中含有約4%的二價錳。長期以來，電解錳廢渣多采用直接填埋或堆放處理，廢渣中滲出的含有二價錳的液體浸入地下水或流域，不僅導(dǎo)致水污染，而且導(dǎo)致大量錳資源的浪費。電解錳廢渣利用的技術(shù)已有不少，但集中在錳礦渣利用制備建材方面。近年，有從電解錳廢渣回收錳的探索，如將電解錳廢渣加水提取，經(jīng)過濾和凈化后，加入碳酸鈉生產(chǎn)高純碳酸錳的錳回收方法。但是，這種錳的回收方法需要消耗大量的碳酸鈉，成本較高，經(jīng)濟(jì)上不夠合算。 因此，目前還沒有一種經(jīng)濟(jì)合理的錳回收利用方法。
發(fā)明目的4本發(fā)明的目的在于針對當(dāng)前還沒有一種經(jīng)濟(jì)適用的錳回收利用方法，提供一種從電解錳廢渣中回收錳的經(jīng)濟(jì)適用，回收率高的錳回收裝置，既解決錳污染環(huán)境問題，又提高錳資源的利用效率。
本發(fā)明所述一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置設(shè)有提取系統(tǒng)、過濾凈化系統(tǒng)和濃縮系統(tǒng)。
(I)提取系統(tǒng)提取系統(tǒng)用于從電解錳廢渣中提取硫酸錳；提取系統(tǒng)由廢渣進(jìn)料帶、廢渣計量斗、卸料帶、輸送帶、提取罐、溶劑貯存罐、提取液貯存罐組成；進(jìn)料帶與計量斗進(jìn)口聯(lián)接，計量斗出口依次與卸料帶、輸送帶聯(lián)接，輸送帶出口與提取罐的進(jìn)料口聯(lián)接；溶劑Itiii與提取 的進(jìn)料口聯(lián)接；提取te的出料口與提取液存te的進(jìn)口聯(lián)接，提取液存罐的出口與過濾凈化系統(tǒng)輸送泵進(jìn)口聯(lián)接；所述的提取罐上還有一個攪拌裝置；(2)過濾凈化系統(tǒng)過濾凈化系統(tǒng)用于將提取所得的提取液過濾和凈化，分離成濾液和濾渣；過濾凈化系統(tǒng)由輸送泵、過濾裝置、濾液貯罐、濾渣貯槽，加壓泵、凈化裝置、透析液貯罐；過濾凈化系統(tǒng)輸送泵的輸料進(jìn)口與提取系統(tǒng)(I)的提取液貯存罐的出口聯(lián)接，輸送泵的出口與過濾裝置的進(jìn)口聯(lián)接，過濾裝置的濾液出口一路與濾液貯罐的進(jìn)口聯(lián)接，另一路通過管道與溶劑貯罐聯(lián)接，過濾裝置的濾渣出口與濾渣貯槽聯(lián)接；加壓泵的進(jìn)口與濾液貯罐的出口聯(lián)接，加壓泵的出口與凈化裝置的進(jìn)口聯(lián)接，凈化裝置的濾液出口與透析液貯罐的進(jìn)口聯(lián)接；(3)濃縮系統(tǒng)濃縮系統(tǒng)用于將過濾凈化后的提取液濃縮成滿足電解錳生產(chǎn)所需的二價錳離子濃度為38 42g/L的硫酸錳電解液；濃縮系統(tǒng)設(shè)有高壓泵、濃縮裝置和錳濃縮液貯罐；高壓泵的進(jìn)口與透析液貯罐的出口聯(lián)接，高壓泵的出口與濃縮裝置的進(jìn)口聯(lián)接，濃縮裝置的濃縮液出口與濃縮液貯罐的進(jìn)口聯(lián)接，濃縮裝置的透析液出口與溶劑貯罐的進(jìn)口聯(lián)接；所述濃縮裝置為納濾膜濃縮系統(tǒng)、反滲透膜濃縮系統(tǒng)、電容吸附濃縮或電滲析濃縮系統(tǒng)的一種。
提取系統(tǒng)(I)所述的提取罐上還有一個轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌裝置， 可以根據(jù)提取時的工藝要求調(diào)整攪拌速度。
過濾凈化系統(tǒng)(2)所述的過濾裝置是為濾袋、壓濾機(jī)或離心機(jī)的一種。
過濾凈化系統(tǒng)(2)所述的離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為800 5000轉(zhuǎn)/分鐘。
過濾凈化系統(tǒng)(2)所述的凈化裝置為微濾膜過濾系統(tǒng)或超濾濾膜過濾系統(tǒng)的一種。
過濾凈化系統(tǒng)(2)所述微濾膜過濾系統(tǒng)的微濾過濾的膜組件為平板、管式或卷式的一種，孔徑為O. I O. 2微米的微濾膜。
過濾凈化系統(tǒng)(2)所述超濾濾膜過濾系統(tǒng)的超濾過濾的膜組件為平板、管式或卷式的一種，超濾膜的膜材料的截留分子量為1000 2000MWC0，進(jìn)壓為3. O 12. Obar,出壓2.O 11. O bar，壓差 I. O 2. O bar，溫度為 20 45 。
濃縮系統(tǒng)(3)所述的納濾膜濃縮系統(tǒng)是采用對硫酸鎂截留率為98%的納濾膜，膜組件為管式膜組件、卷式膜組件或平板膜組件的一種，工作壓力為6 45bar，工作溫度為 20 45°C，最佳溫度為35 40°C。
濃縮系統(tǒng)(3)所述的反滲透膜濃縮系統(tǒng)是采用截留分子量可為50 200MWC0的反滲透膜，膜組件為管式膜組件或卷式膜組件，工作壓力為18. O 45. Obar,工作溫度為20 45。。。
濃縮系統(tǒng)(3)所述的電容吸附濃縮系統(tǒng)設(shè)有保安過濾器、供水泵、電容吸附濃縮裝置；保安過濾器的進(jìn)口接高壓泵的出口，保安過濾器的出口接供水泵的進(jìn)口，供水泵的出口接電容吸附濃縮裝置的進(jìn)口，電容吸附濃縮裝置的透析液出口與溶劑貯罐的進(jìn)口聯(lián)接，電容吸附濃縮裝置的濃縮液出口與錳濃縮液貯罐的進(jìn)口聯(lián)接；電容吸濃縮系統(tǒng)將過濾所得凈化錳回收提取液依次經(jīng)高壓泵、保安過濾器后用供水泵泵入電容吸附濃縮裝置，經(jīng)電容吸附濃縮裝置濃縮得透析液和濃縮液，濃縮液為電解錳的硫酸錳電解液，貯存在濃縮液貯罐中，透析液則通過管道回流至溶劑貯罐中，作為下次提取用的水。
濃縮系統(tǒng)(3)所述的電滲析濃縮系統(tǒng)設(shè)有電滲析系統(tǒng)設(shè)有截止閥、電滲析機(jī)。截止閥的進(jìn)口接高壓泵的出口，電滲析機(jī)的進(jìn)水口接截止閥的出口，電滲析機(jī)的的透析液出口與溶劑貯罐的進(jìn)口聯(lián)接，電滲析機(jī)的濃縮液出口與錳濃縮液貯罐的進(jìn)口聯(lián)接。
采用本發(fā)明從電解錳廢渣中回收錳時，依照下列步驟實現(xiàn)(1)、提取將電解錳渣在轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下用20 85°C水提取三次，每次提取時間為20 40分鐘，第一次電解錳渣與水的質(zhì)量比為I :0. 5 I :2，第二次電解錳渣與水的質(zhì)量比為I :0. 5 1:1，第三次電解錳渣與水的質(zhì)量比為I :1 I ;2 ;(2)、過濾凈化將提取所得的提取液經(jīng)過過濾裝置過濾，得濾液和濾渣；濾液經(jīng)過凈化裝置過濾，即得凈化提取液；(3)、濃縮將步驟(2)凈化所得的凈化提取液經(jīng)過反滲透、納濾濃縮、電容吸附濃縮或電滲析濃縮中的一種方法濃縮，得二價錳離子濃度為38 42g/L的硫酸錳電解液。
步驟(I)所述的提取，為了提高提取液中錳離子濃度，節(jié)約水資源和降低濃縮成本，提高效率，以第三次提取所得的提取液和經(jīng)過步驟(3)濃縮裝置分離所得的透析液作為第一次提取的溶劑。
步驟(2)所述的過濾是將步驟(I)提取所得的提取液過濾；過濾為濾袋過濾、壓濾機(jī)過濾或離心過濾的一種。
步驟(2)所述離心過濾的轉(zhuǎn)速為800 5000轉(zhuǎn)/分鐘，最佳轉(zhuǎn)速為1200 2000轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為常溫。
步驟(2)所述壓濾過濾的工作壓力為O. 5 6kg/m2。
步驟(2)所述的凈化為微濾凈化或超濾凈化的一種。
步驟(2)所述的微濾凈化的膜組件為平板、管式或卷式的一種，孔徑為O. I O. 2 微米的微濾膜。
步驟(2)所述的超濾凈化的膜組件為平板、管式或卷式的一種，超濾膜的膜材料的截留分子量為1000 2000MWC0，進(jìn)壓為3. O 12. Obar,出壓2. O 11. O bar，壓差I(lǐng). O 2.O bar，溫度為 20 45°C。
步驟(3)所述的納濾濃縮采用對硫酸鎂截留率為98%的納濾膜，膜組件為管式膜組件、卷式膜組件或板式，工作壓力為6 45bar，工作溫度為20 45°C，最佳溫度為35 40。。。
步驟(3)所述的反滲透濃縮采用截留分子量可為50 200MWC0的反滲透膜，膜組件為管式膜組件或卷式膜組件，工作壓力為18 45bar，工作溫度為20 45°C。
本發(fā)明提供了一種經(jīng)濟(jì)實用的錳回收裝置，不僅可以從生產(chǎn)電解錳的廢渣中回收錳，而且也特別適合將低品位的錳礦中的錳進(jìn)行富集，生產(chǎn)錳產(chǎn)品，與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有如下優(yōu)點1、實現(xiàn)了從錳廢渣中回收錳，變廢為寶，既回收利用了錳資源，又減少電解錳的廢渣對環(huán)境的污染；2、克服了加入碳酸鈉生產(chǎn)高純碳酸錳的錳回收方法成本較高，經(jīng)濟(jì)上不夠合算的缺占.3、生產(chǎn)工藝簡單，成本低，錳濃縮液可以直接作為電解錳生產(chǎn)的電解液。


圖I為本發(fā)明所述一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明是對現(xiàn)有電解錳廢渣中的化學(xué)成份、化學(xué)性質(zhì)和從電解錳廢渣中回收錳的方法及裝置進(jìn)行深入系統(tǒng)研究后完成的一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，它將錳離子提取、過濾凈化和濃縮有機(jī)組合，從而形成一種從電解錳廢渣中回收錳的生產(chǎn)裝置。
參見附圖1，本發(fā)明所述的一種從電解錳廢渣中回收裝置實施例設(shè)有提取系統(tǒng)(I):提取系統(tǒng)設(shè)有進(jìn)料帶11、計量斗12、卸料帶13、輸送帶帶14、提取罐15、 溶劑貯罐16、提取液貯存罐17 ;進(jìn)料帶11與計量斗12進(jìn)口聯(lián)接，計量斗12出口與卸料帶 13進(jìn)口聯(lián)接，卸料帶13出口與輸送帶14進(jìn)口聯(lián)接，輸送帶14出口與提取罐15的進(jìn)料口聯(lián)接；溶劑貯罐16與提取罐15的進(jìn)料口聯(lián)接；提取罐15的出料口與提取液貯存罐17的進(jìn)口聯(lián)接，提取液貯存罐17的出口與過濾凈化系統(tǒng)輸送泵21進(jìn)口聯(lián)接；所述的提取罐15上還有一個攪拌器18 ；過濾凈化系統(tǒng)(2):過濾凈化系統(tǒng)由輸送泵21、過濾裝置22、濾液貯罐23、濾渣貯槽24， 加壓泵25、凈化裝置26、透析液貯罐27 ;過濾凈化系統(tǒng)輸送泵21的輸料進(jìn)口與提取系統(tǒng) (O的提取液貯存罐17的出口聯(lián)接，輸送泵21的出口與過濾裝置22的進(jìn)口聯(lián)接，過濾裝置22的濾液出口一路與濾液貯罐23的進(jìn)口聯(lián)接，另一路通過管道與溶劑貯罐16聯(lián)接，過濾裝置22的濾渣出口與濾渣貯槽24聯(lián)接；加壓泵25的進(jìn)口與濾液貯罐23的出口聯(lián)接，加壓泵25的出口與凈化裝置26的進(jìn)口聯(lián)接，凈化裝置26的濾液出口與透析液貯罐27的進(jìn)口聯(lián)接。
濃縮系統(tǒng)(3):濃縮系統(tǒng)設(shè)有高壓泵31、濃縮裝置32和錳濃縮液貯罐33。高壓泵 31的進(jìn)口與透析液貯罐27的出口聯(lián)接，高壓泵31的出口與濃縮裝置32的進(jìn)口聯(lián)接，濃縮裝置32的濃縮液出口與濃縮液貯罐33的進(jìn)口聯(lián)接，濃縮裝置32的透析液出口與溶劑貯罐 16的進(jìn)口聯(lián)接。所述濃縮裝置是納濾膜濃縮系統(tǒng)、反滲透膜濃縮系統(tǒng)、電容吸附濃縮系統(tǒng)或電滲析濃縮系統(tǒng)的一種。
提取系統(tǒng)(I)所述的提取罐上還有一個轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌裝置18， 可以根據(jù)提取時的工藝要求調(diào)整攪拌速度。
過濾凈化系統(tǒng)(2)所述的過濾裝置22是為濾袋、壓濾機(jī)或離心機(jī)的一種。
過濾凈化系統(tǒng)(2)所述的離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為800 5000轉(zhuǎn)/分鐘。
過濾凈化系統(tǒng)(2)所述的凈化裝置26為微濾膜過濾系統(tǒng)或超濾濾膜過濾系統(tǒng)的7一種。
過濾凈化系統(tǒng)(2)所述微濾膜過濾系統(tǒng)的微濾過濾的膜組件為平板、管式或卷式的一種，孔徑為O. I O. 2微米的微濾膜。
過濾凈化系統(tǒng)(2)所述超濾濾膜過濾系統(tǒng)的超濾過濾的膜組件為平板、管式或卷式的一種，超濾膜的膜材料的截留分子量為1000 2000MWC0，進(jìn)壓為3. O 12. Obar,出壓 2. O 11. O bar，壓差 I. O 2. O bar，溫度為 20 45 。
濃縮系統(tǒng)(3)所述的納濾膜濃縮系統(tǒng)是采用對硫酸鎂截留率為98%的納濾膜，膜組件為管式膜組件、卷式膜組件或平板膜組件的一種，工作壓力為6 45bar，工作溫度為 20 45°C，最佳溫度為35 40°C。
濃縮系統(tǒng)(3)所述的反滲透膜濃縮系統(tǒng)是采用截留分子量可為50 200MWC0的反滲透膜，膜組件為管式膜組件或卷式膜組件，工作壓力為18. O 45. Obar,工作溫度為20 45。。。
濃縮系統(tǒng)(3)所述的電容吸附濃縮系統(tǒng)設(shè)有保安過濾器、供水泵、電容吸附濃縮裝置；保安過濾器的進(jìn)口接高壓泵31的出口，保安過濾器的出口接供水泵的進(jìn)口，供水泵的出口接電容吸附濃縮裝置的進(jìn)口，電容吸附濃縮裝置的透析液出口與溶劑貯罐16的進(jìn)口聯(lián)接，電容吸附濃縮裝置的濃縮液出口與錳濃縮液貯罐33的進(jìn)口聯(lián)接；電容吸濃縮系統(tǒng)將過濾所得凈化錳回收提取液依次經(jīng)高壓泵31、保安過濾器后用供水泵泵入電容吸附濃縮裝置，經(jīng)電容吸附濃縮裝置濃縮得透析液和濃縮液，濃縮液為電解錳的硫酸錳電解液，貯存在濃縮液貯罐33中，透析液則通過管道回流至溶劑貯罐16中，作為下次提取用的水。
濃縮系統(tǒng)(3)所述的電滲析濃縮系統(tǒng)設(shè)有電滲析系統(tǒng)設(shè)有截止閥、電滲析機(jī)。截止閥的進(jìn)口接高壓泵31的出口，電滲析機(jī)的進(jìn)水口接截止閥的出口，電滲析機(jī)的的透析液出口與溶劑貯罐16的進(jìn)口聯(lián)接，電滲析機(jī)的濃縮液出口與錳濃縮液貯罐33的進(jìn)口聯(lián)接。
實施例I采用本發(fā)明從電解錳廢渣中回收錳時，依照下列步驟實現(xiàn)步驟(I)提?、佟⒌谝淮翁崛㈦娊忮i廢渣依次經(jīng)過進(jìn)料帶11、計量斗12、卸料帶 13、輸送帶14輸送到提取罐15中，通過溶劑貯罐16加入20°C的水，渣與水的質(zhì)量比為I :1， 開動攪拌裝置18，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，提取40分鐘，關(guān)閉攪拌裝置18 ;②第二次提取通過溶劑貯罐16往第一次提取過濾后的提取罐15加入20°C的水，渣與水的質(zhì)量比為I :0.5， 開動攪拌裝置18，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，提取40分鐘，關(guān)閉攪拌裝置18 ;③第三次提取通過溶劑貯罐16往第二次提取過濾后的提取罐15加入20°C的水，渣與水的質(zhì)量比為I :2，開動攪拌裝置18，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，提取40分鐘，關(guān)閉攪拌裝置18。
步驟(2)過濾凈化將第一次提取和第二次提取所得的提取液經(jīng)過輸送泵21泵入板框壓濾機(jī)22，工作壓力為O. 5 6kg/m2，濾液合并貯存在濾液貯罐23中，測得提取液錳離子濃度為3135mg/L ;將第三次提取所得的提取液經(jīng)過輸送泵21板框壓濾機(jī)22，濾液貯存在提取溶劑貯罐16中，作為下次提取用的水；將三次提取所得的濾渣合并貯存在濾渣貯槽 24中；將濾液貯罐23中所得的提取濾液經(jīng)過加壓泵25泵入微濾膜過濾系統(tǒng)26凈化，所得凈化提取液貯存在透析液貯罐27中；所述的微濾膜過濾系統(tǒng)26的膜組件為平板、管式和卷式的一種，孔徑為O. I O. 2微米的微濾膜。
步驟(3)濃縮將步驟(2)凈化所得的凈化提取液經(jīng)過高壓泵31泵入電容吸附濃縮系統(tǒng)32濃縮成38 42g/L的硫酸錳電解液，貯存在濃縮液貯罐33中；透析液則通過管道回流至溶劑貯罐16中，作為下次提取用的水；所述電容吸附濃縮系統(tǒng)32中電容吸附濃縮裝置的直流電壓為110V/m 2X106V/m。
實施例2采用本發(fā)明從電解錳廢渣中回收錳時，依照下列步驟實現(xiàn)步驟(I)提?、佟⒌谝淮翁崛㈦娊忮i廢渣依次經(jīng)過進(jìn)料帶11、計量斗12、卸料帶 13、輸送帶14輸送到提取罐15中，通過溶劑貯罐16加入85°C的水，渣與水的質(zhì)量比為I : 2，開動攪拌裝置18，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘，提取20分鐘，關(guān)閉攪拌裝置18 ;②第二次提取 通過溶劑貯罐16往第一次提取過濾后的提取罐15加入85°C的水，渣與水的質(zhì)量比為I :1， 開動攪拌裝置18，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘，提取20分鐘，關(guān)閉攪拌裝置18 ;③第三次提取通過溶劑貯罐16往第二次提取過濾后的提取罐15加入85°C的水，渣與水的質(zhì)量比為I : 1，開動攪拌裝置18，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘，提取40分鐘，關(guān)閉攪拌裝置18。
步驟(2)過濾凈化將第一次提取和第二次提取所得的提取液經(jīng)過輸送泵21泵入帶式壓濾機(jī)22壓濾，工作壓力為O. 5 6kg/m2，濾液合并貯存在濾液貯罐23中，測得提取液錳離子濃度為2964mg/L ;將第三次提取所得的提取液經(jīng)過輸送泵21帶式壓濾機(jī)22壓濾， 濾液貯存在提取溶劑貯罐16中，作為下次提取用的水；將三次提取所得的濾渣合并貯存在濾渣貯槽24中；將濾液貯罐23中所得的提取濾液經(jīng)過加壓泵25泵入超濾濾膜過濾系統(tǒng)26 凈化，所得凈化提取液貯存在透析液貯罐27中；所述的超濾濾膜過濾系統(tǒng)26的膜組件為平板、管式或卷式的一種，超濾膜的膜材料的截留分子量為1000 2000MWC0，進(jìn)壓為3. O 12. Obar,出壓 2. O 11. O bar，壓差 I. O 2. O bar，溫度為 20 45°C。
步驟(3)濃縮將步驟(2)凈化所得的錳凈化提取液經(jīng)過高壓泵31泵入電滲析系統(tǒng)32分離成透析液和濃縮液，使?jié)饪s液中硫酸錳濃度達(dá)到二價錳離子濃度為38 42g/L 的硫酸錳電解液，貯存在濃縮液貯罐33中；透析液則通過管道回流至溶劑貯罐16中，作為下次提取用的水；所述電滲析系統(tǒng)中電滲析機(jī)的工作條件是操作電壓O. 5 3. O kg / cm 2， 操作電壓50 250V，電流強(qiáng)度I 3A。
實施例3采用本發(fā)明從電解錳廢渣中回收錳時，依照下列步驟實現(xiàn)步驟(I)提取與實施例I或?qū)嵤├?相同。
步驟(2)過濾凈化將第一次提取和第二次提取所得的提取液經(jīng)過輸送泵21泵入離心機(jī)22離心，得濾液和廢渣，轉(zhuǎn)速為800 5000轉(zhuǎn)/分鐘，最佳轉(zhuǎn)速為1200 2000轉(zhuǎn) /分鐘，溫度為常溫，濾液合并貯存在濾液貯罐23中；將第三次提取所得的提取液經(jīng)過輸送泵21離心機(jī)22離心，濾液貯存在提取溶劑貯罐16中，作為下次提取用的水；將三次提取所得的濾渣合并貯存在濾渣貯槽24中；將濾液貯罐23中所得的提取濾液經(jīng)過加壓泵25泵入超濾膜過濾凈化裝置26凈化，所得凈化提取液貯存在透析液貯罐27中；所述的超濾膜過濾凈化裝置26的膜組件為平板、管式或卷式的一種，超濾膜的膜材料的截留分子量為1000 2000麗0)，進(jìn)壓為3.0 12.(^31'，出壓2.0 11.0 bar，壓差I(lǐng). O 2. O bar，溫度為20 45。。。
步驟(3)濃縮將步驟(2)凈化所得的錳凈化提取液經(jīng)過高壓泵31泵入納濾膜濃縮系統(tǒng)32分離成透析液和濃縮液，使?jié)饪s液中硫酸錳濃度達(dá)到二價錳離子濃度為40 42g/L的硫酸錳電解液，貯存在濃縮液貯罐33中；透析液則通過管道回流至溶劑貯罐16 中，作為下次提取用的水；所述的納濾膜濃縮系統(tǒng)采用對硫酸鎂截留率為98%的納濾膜，膜組件為管式膜組件、卷式膜組件或板式，工作壓力為6 45bar，工作溫度為20 45°C，最佳溫度為35 40°C。
權(quán)利要求
1.一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，其特征在于該裝置包括以下部分(O提取系統(tǒng)提取系統(tǒng)用于從電解錳廢渣中提取硫酸錳；提取系統(tǒng)由廢渣進(jìn)料帶、 廢渣計量斗、卸料帶、輸送帶、提取罐、溶劑貯存罐、提取液貯存罐組成；進(jìn)料帶與計量斗進(jìn)口聯(lián)接，計量斗出口依次與卸料帶、輸送帶聯(lián)接，輸送帶出口與提取罐的進(jìn)料口聯(lián)接；溶劑 Itte與提取te的進(jìn)料口聯(lián)接；提取te的出料口與提取液存te的進(jìn)口聯(lián)接，提取液存te 的出口與過濾凈化系統(tǒng)輸送泵進(jìn)口聯(lián)接；所述的提取罐上還有一個攪拌器；(2)過濾凈化系統(tǒng)過濾系統(tǒng)用于將提取所得的提取液過濾和凈化，分離成濾液和濾渣；過濾凈化系統(tǒng)由輸送泵、過濾裝置、濾液貯罐、濾渣貯槽，加壓泵、凈化裝置、透析液貯罐；過濾凈化系統(tǒng)輸送泵的進(jìn)口與提取系統(tǒng)(I)的提取液貯存罐的出口聯(lián)接，輸送泵的出口與過濾裝置的進(jìn)口聯(lián)接，過濾裝置的濾液出口一路與濾液貯罐的進(jìn)口聯(lián)接，另一路通過管道與溶劑貯罐聯(lián)接，過濾裝置的濾渣出口與濾渣貯槽聯(lián)接；加壓泵的進(jìn)口與濾液貯罐的出口聯(lián)接，加壓泵的出口與凈化裝置的進(jìn)口聯(lián)接，凈化裝置的濾液出口與透析液貯罐的進(jìn)口聯(lián)接；(3)濃縮系統(tǒng)濃縮系統(tǒng)用于將過濾凈化后的提取液濃縮成滿足電解錳生產(chǎn)所需的二價錳離子濃度為38 42g/L的硫酸錳電解液；濃縮系統(tǒng)設(shè)有高壓泵、濃縮裝置和錳濃縮液貯罐；高壓泵的進(jìn)口與透析液貯罐的出口聯(lián)接，高壓泵的出口與濃縮裝置的進(jìn)口聯(lián)接，濃縮裝置的濃縮液出口與濃縮液貯罐的進(jìn)口聯(lián)接，濃縮裝置的透析液出口與溶劑貯罐的進(jìn)口聯(lián)接；所述濃縮裝置是納濾膜濃縮系統(tǒng)、反滲透膜濃縮系統(tǒng)、電容吸附濃縮系統(tǒng)或電滲析濃縮系統(tǒng)的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，其特征在于過濾系統(tǒng) (2 )所述的過濾裝置是為濾袋、壓濾機(jī)或離心機(jī)的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，其特征在于過濾系統(tǒng) (2)所述的凈化裝置是微濾膜過濾系統(tǒng)或超濾膜過濾系統(tǒng)的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，其特征在于過濾系統(tǒng) (2)所述的微濾膜過濾系統(tǒng)的膜組件為平板、管式或卷式的一種，孔徑為O. I O. 2微米的微濾膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，其特征在于過濾系統(tǒng)(2)所述的超濾膜過濾系統(tǒng)的膜組件為平板、管式或卷式的一種，超濾膜的膜材料的截留分子量為1000 2000MWC0，進(jìn)壓為3. O 12. Obar,出壓2. O 11. O bar,壓差I(lǐng). O 2. O bar，溫度為20 45°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，其特征在于所述濃縮系統(tǒng)的納濾膜濃縮系統(tǒng)是采用對硫酸鎂截留率為98%的納濾膜，膜組件為管式膜組件、卷式膜組件或平板膜組件的一種，工作壓力為6 45bar，工作溫度為20 45°C，最佳溫度為 35 40 °C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，其特征在于所述濃縮系統(tǒng)中的反滲透膜濃縮系統(tǒng)是采用截留分子量可為50 200MWC0的反滲透膜，膜組件為管式膜組件或卷式膜組件，工作壓力為18. O 45. Obar,工作溫度為20 45°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，其特征在于所述濃縮系統(tǒng)中的電容吸附濃縮系統(tǒng)設(shè)有保安過濾器、供水泵、電容吸附濃縮裝置；保安過濾器的進(jìn)口接高壓泵的出口，保安過濾器的出口接供水泵的進(jìn)口，供水泵的出口接電容吸附濃縮裝置的進(jìn)口，電容吸附濃縮裝置的透析液出口與溶劑貯罐的進(jìn)口聯(lián)接，電容吸附濃縮裝置的濃縮液出口與錳濃縮液貯罐的進(jìn)口聯(lián)接；電容吸濃縮系統(tǒng)將過濾所得凈化錳回收提取液依次經(jīng)高壓泵、保安過濾器后用供水泵泵入電容吸附濃縮裝置，經(jīng)電容吸附濃縮裝置濃縮得透析液和濃縮液，濃縮液為電解錳的硫酸錳電解液，貯存在濃縮液貯罐中，透析液則通過管道回流至溶劑貯罐中，作為下次提取用的水。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，其特征在于所述濃縮系統(tǒng)中的電滲析濃縮系統(tǒng)設(shè)有電滲析系統(tǒng)設(shè)有截止閥、電滲析機(jī)；截止閥的進(jìn)口接高壓泵的出口，電滲析機(jī)的進(jìn)水口接截止閥的出口，電滲析機(jī)的的透析液出口與溶劑貯罐的進(jìn)口聯(lián)接，電滲析機(jī)的濃縮液出口與錳濃縮液貯罐的進(jìn)口聯(lián)接。
全文摘要
一種從電解錳廢渣中回收錳的裝置，設(shè)有依次連接的提取系統(tǒng)、過濾凈化系統(tǒng)和濃縮系統(tǒng)提取系統(tǒng)用于從電解錳廢渣中提取硫酸錳；過濾凈化系統(tǒng)用于將提取所得的提取液過濾和凈化，分離成濾液和濾渣；濃縮系統(tǒng)用于將過濾凈化后的提取液濃縮成滿足電解錳生產(chǎn)所需的二價錳離子濃度為38～42g/L的硫酸錳電解液。本發(fā)明不僅可以從生產(chǎn)電解錳的廢渣中回收錳，而且也特別適合將低品位的錳礦中的錳進(jìn)行富集，生產(chǎn)錳產(chǎn)品。
文檔編號C25C1/10GK102936662SQ201210453080
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者張世文, 李丹, 許雅玲 申請人:波鷹(廈門)科技有限公司