一种含硫废渣制备硫酸锰的方法技术

本发明专利技术涉及一种含硫废渣制备硫酸锰的方法，即将酸浸电解锰渣与铅锌尾渣或石灰石高温煅烧，石煤提钒酸浸渣与铅锌尾渣或石灰石高温煅烧，或者是将酸浸电解锰渣、石煤提钒酸浸渣与铅锌尾渣、石灰石混合高温煅烧。将煅烧产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体经浓硫酸干燥并与空气混合压缩后通入软锰矿与菱锰矿和水组成的混合浆液，整个过程不断搅拌，浸出时间为４－１０小时，浸出温度为２０℃－９０℃，经除杂、过滤后得到电解用硫酸锰溶液。溶液再经蒸发浓缩，在８０－１００℃下结晶、干燥得到硫酸锰产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
酸浸电解锰渣是用硫酸浸取菱锰矿后剩下的矿渣，其中硫酸根含量在20%以上， 生产1吨电解锰产生的酸浸电解锰渣约9吨。石煤提钒酸浸渣是用硫酸浸取石煤后剩下的 矿渣，其中也含有大量硫酸根，生产1吨V2O5产生的矿渣约150吨。铅锌尾矿是铅锌矿厂采 用浮选法选矿后排出的粉状或细沙状废渣，生产1吨铅锌精矿产生的铅锌尾矿渣约60吨。 这三种矿渣的排放量很大，造成了严重的环境污染和安全隐患。由于酸浸电解锰渣和石煤提钒酸浸渣中硫酸根含量较高，在通常情况下进行综合 利用较为困难，利用成本高。这两种矿渣经高温煅烧后可得到水泥熟料混合材或水泥熟料， 但煅烧产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体环境污染大，将其转化为硫酸的成本高。
技术实现思路
本法明的目的是提供一种成本低、综合利用效果好的含硫废渣制备硫酸锰的方法。本专利技术的方法是将酸浸电解锰渣、石煤提钒酸浸渣单独加热或与铅锌尾矿、石灰 石等混合高温加热，在得到水泥熟料混合材或水泥熟料的同时，将以上两种煅烧方式产生 的二氧化硫与三氧化硫混合气体用软锰矿与菱锰矿的混合浆液吸收，再经除杂等步骤得到 硫酸锰。含硫废渣按以下两种方式进行煅烧1、将酸浸电解锰渣或石煤提钒酸浸渣研磨至120目后，在1150°C -130(TC煅烧得 到水泥熟料混合材；2、将酸浸电解锰渣或石煤提钒酸浸渣与铅锌尾渣或石灰石按3. 5-4. 5 1的比 例混合，配以少量的水铝石或铝矾土和铁粉，使混合物中除硫外的各种氧化物质量百分比 为=CaO 64-67%, SiO2 20-21%, Al2O3 4. 5-6%, Fe2O3 2_3%，混合物研磨至 120 目后，在 13200C _1450°C煅烧得到水泥熟料；将以上两种煅烧方式产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体通入软锰矿、菱锰矿与 水组成的混合浆液，再经除杂、浓缩、结晶等步骤得到硫酸锰。软锰矿、菱锰矿与水组成的混 合浆液的固液比为3 1-8 1，其中混合浆液中软锰矿的质量为其与混合气体中二氧化 硫理论反应量的92%，混合浆液中菱锰矿的质量为其与混合气体中三氧化硫理论反应量的 95%。采用本专利技术的方法制备硫酸锰，实现了酸浸电解锰渣、石煤提钒酸浸渣中硫酸根 的循环利用，降低了酸浸法制备硫酸锰和酸浸提钒的生产成本，且由于是微酸性条件浸出， 钙镁硅铝铁等杂质均不参加反应，浸出液杂质相对较少，得到的硫酸锰纯度高，经济效益显 著。而且本专利技术大量消耗废渣，解决了石煤提钒酸浸渣、酸浸电解锰渣和铅锌尾矿大量堆放造成的环境污染和安全隐患，环境效益突出。具体实施例方式实施例1将酸浸电解锰渣与铅锌尾渣按3. 5 1的比例混合，配以少量的水铝石和铁粉， 使混合物中除硫外的各种氧化物的质量百分比为Ca065%，SiO2 20%, Al2O3 5%, Fe2O3 2. 5%，将混合物研磨至120目后，在1320°C _1440°C煅烧得到水泥熟料。将产生的二氧化硫 与三氧化硫混合气体经浓硫酸干燥并与空气混合压缩后通入软锰矿与菱锰矿组成的混合 浆液。软锰矿与菱锰矿混合浆液按如下方式配制将软锰矿与菱锰矿混合原料研磨至100 目，然后加水搅拌成固液比为4 1的矿浆，混合浆液中软锰矿的质量为其与混合气体中二 氧化硫理论反应量的92%，菱锰矿的质量为其与混合气体中三氧化硫理论反应量的95%。 二氧化硫与三氧化硫混合气体从搅拌桶底部压入，并经不锈钢筛板弥撒成均勻小气泡进入 矿浆，矿浆从塔顶喷下，整个过程不断搅拌，浸出时间为8小时，浸出温度为80°C。浸取液从 吸收塔流出后依次加入石灰乳、福美钠、硫化铵除杂，过滤后得到硫酸锰溶液供电解使用。实施例2将石煤提钒酸浸渣与铅锌尾渣按4 1的比例混合，配以少量的铝矾土和铁粉，使 混合物中除硫外的各种氧化物质量百分比为:Ca064. 5%, SiO2 20. 5%, Al2O3 4. 5%, Fe2O3 2%，将混合物研磨至120目后，在1330°C -1450°C煅烧得到水泥熟料。将煅烧产生的二氧化 硫与三氧化硫混合气体经浓硫酸干燥并与空气混合压缩后通入软锰矿与菱锰矿的混合浆 液。软锰矿与菱锰矿的混合浆液按如下方式配制将软锰矿与菱锰矿混合原料研磨至100 目，加水搅拌成固液比为5 1的矿浆，混合浆液中软锰矿的质量为其与混合气体中二氧化 硫理论反应量的92%，菱锰矿的质量为其与混合气体中三氧化硫理论反应量的95%。二氧 化硫与三氧化硫的混合气体从搅拌桶底部压入，并经过不锈钢筛板弥撒成均勻小气泡进入 矿浆，矿浆从塔顶喷下，整个过程不断搅拌，浸出时间为7小时，浸出温度为70°C。浸取液从 吸收塔流出后依次加入石灰乳、福美钠、硫化铵除杂，经过滤后得到硫酸锰溶液，蒸发浓缩 硫酸锰溶液，在80-100°C下结晶、干燥得到产品硫酸锰。实施例3将酸浸电解锰渣与石灰石按4. 5 1的比例混合，配以少量的水铝石和铁粉，使混合物中的除硫外的各种氧化物质量百分比为:Ca065%,Si02 20%, Al2O3 5%, Fe2O3 2.5%, 将混合物研磨至120目后，在1360°C -1460°C煅烧得到水泥熟料。将煅烧将产生的二氧化硫 与三氧化硫混合气体经浓硫酸干燥并与空气混合压缩后通入软锰矿与菱锰矿的混合浆液。 软锰矿与菱锰矿混合浆液按如下方式配制将软锰矿与菱锰矿混合原料研磨至100目，力口 水搅拌成固液比为4 1的矿浆，混合浆液中软锰矿的质量为其与混合气体中二氧化硫理 论反应量的92%，菱锰矿的质量为其与混合气体中三氧化硫理论反应量的95%。二氧化硫 与三氧化硫混合气体从搅拌桶底部压入，并经过不锈钢筛板弥撒成均勻小气泡进入矿浆， 矿浆从塔顶喷下，整个过程不断搅拌，浸出时间为8小时，浸出温度为80°C。浸取液从吸收 塔流出后依次加入石灰乳、福美钠、硫化铵除杂，经过滤后得到硫酸锰溶液，对硫酸锰溶液 蒸发浓缩，在80-100°C的温度下结晶、干燥得到产品硫酸锰。实施例4将石煤提钒酸浸渣与石灰石按4. 5 1的比例混合，配以少量的水铝石和铁粉，使混合物中的除硫外的各种氧化物质量百分比为Ca064. 5%，SiO2 20.5%, Al2O3 4.5%, Fe2O3 2%，将混合物研磨至120目后，在1360°C-1450°C煅烧得到水泥熟料。将煅烧将产 生的二氧化硫与三氧化硫混合气体经浓硫酸干燥并与空气混合压缩后通入软锰矿与菱锰 矿的混合浆液。软锰矿与菱锰矿混合浆液按如下方式配制将软锰矿与菱锰矿混合原料研 磨至100目，加水搅拌成固液比为4 1的矿浆，混合浆液中软锰矿的质量为其与混合气 体中二氧化硫理论反应量的92%，菱锰矿的质量为其与混合气体中三氧化硫理论反应量的 95%。二氧化硫与三氧化硫混合气体从搅拌桶底部压入，并经过不锈钢筛板弥撒成均勻小 气泡进入矿浆，矿浆从塔顶喷下，整个过程不断搅拌，浸出时间为8小时，浸出温度为80°C。 浸取液从吸收塔流出后依次加入石灰乳、福美钠、硫化铵除杂，经过滤后得到硫酸锰溶液， 对硫酸锰溶液蒸发浓缩，在80-100°C的温度下结晶、干燥得到产品硫酸锰。实施例5将石煤提钒酸浸渣、酸浸电解锰渣与铅锌尾渣按3. 8 1的比例混合，配以少量的 水铝石和铁粉，使混合物中除硫外的各种氧化物质量百分比为CaO 65本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硫废渣制备硫酸锰的方法，其特征是将酸浸电解锰渣或石煤提钒酸浸渣研磨至１２０目后，在１１５０℃－１３００℃煅烧得到水泥熟料混合材，或者是将酸浸电解锰渣或石煤提钒酸浸渣与铅锌尾渣或石灰石按３．５－４．５∶１的比例混合，配以少量的水铝石或铝矾土和铁粉，使混合物中除硫外的各种氧化物质量百分比为：ＣａＯ　６４－６７％，ＳｉＯ↓［２］　２０－２１％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］　４．５－６％，Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］　２－３％，混合物研磨至１２０目后，在１３２０℃－１４５０℃煅烧得到水泥熟料；同时，将以上两种煅烧方式产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体用软锰矿、菱锰矿与水按重量比３∶１－８∶１组成的混合浆液吸收，再经除杂、浓缩、结晶得到硫酸锰。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴显明，陈上，麻明友，何则强，刘建本，陈良钢，陈善文，
申请(专利权)人：湘西自治州矿产与新材料技术创新服务中心，湘西自治州兴湘科技开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]