一种用低品位软锰矿浸出硫酸锰的方法技术

一种用低品位软锰矿浸出硫酸锰的方法，该方法包括将低品位的软锰矿、硫铁矿之两矿粉碎，并置于浸取槽中与硫酸混合以制备矿浆液的步骤。本发明专利技术中，软锰矿中锰的质量分数为9％～21％，该软锰矿与硫铁矿的质量比为5～3∶1，硫酸的摩尔浓度为1～1.2mol/L，硫酸与两矿的质量比为6～8∶1；并且，对矿浆液进行了电催化强化，以加速还原反应。在用贫软锰矿浸出硫酸锰的方法中，本发明专利技术具有低成本、易操作、时间短、锰的提取率高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以低品位软锰矿为原料，采用两矿法浸出硫酸锰的方法。
技术介绍
软锰矿是生产硫酸锰的重要原料，传统工艺一般要求软锰矿的品位较高(锰的质量分数至少要大于)；对于低品位的软锰矿而言，过去均需要通过选矿工序来首先提高其品位。为了降低选矿带来的污染、并降低成本，人们就研究出了一些不经过选矿，即可利用低品位软锰矿来制备硫酸锰的方法。例如，《两矿法浸出低品位软锰矿的工艺研究》中所述的两矿法就是其中之一 {贺周初等.两矿法浸出低品位软锰矿的工艺研究.中国锰业，2004年5月，22 (2) :35-37. } 0该方法以锰的质量分数为25%左右的低品位软锰矿为原料，以硫铁矿为还原剂，再用硫酸来直接浸出硫酸锰(故，也称两矿加酸一步法、或直接还原-浸取法)。该方法能够较好的利用品位并不很低的低品位软锰矿，具有能源消耗小、生产成本低、实用性比较强的优点。然而，对于锰的质量分数更低(9% 21%)的更低品位软锰矿来讲，该方法不仅存在硫铁矿的消耗量过大，反应结束后有大量废渣，直接影响锰的回收的问题，而且还原率以及锰浸取率都还不够高，浸取反应时间也较长(一般在8 h以上)。 于是，有人又在该两矿法(直接还原-浸取法)基础上，通过再加一种还原剂，再加上一些催化剂，并增加一些复杂步骤的方法，来克服了该直接还原-浸取法在更低品位软锰矿中应用之不足{黄自力等.低品位软锰矿制备硫酸锰的工业试验研究.矿产保护与利用， 2008年6月，(3) :36-38. }。然而，由于增加了一些反应物、增加了较复杂的步骤，因此，这种改进的方法又存在成本较高、操作相对复杂的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用更低品位的原料，其成本也较低、浸取时间较短、操作相对简单、而其锰浸取率却较高的用低品位软锰矿浸出硫酸锰的方法。实现所述专利技术目的之方法是这样，与现有技术相同的方法是，该方法包括将低品位的软锰矿、硫铁矿之两矿粉碎，并置于浸取槽中与硫酸混合以制备矿浆液的步骤(1)。其改进之处是，在该步骤(1)中，所述软锰矿中锰的质量分数为9% 21%，所述硫铁矿为浮选硫铁矿，两矿的粒度均不大于0. 150mm，该软锰矿与硫铁矿的质量比为5 3 1，硫酸的摩尔浓度为1 1.2mol/L，硫酸与两矿的质量比为 6 8 1 ；在步骤(1)之后，还有以下步骤(2)对步骤(1)的浸取槽接通电源，以对所述矿浆液进行电催化还原反应；其中，阳极电流密度为100 300A/m2，浸取温度为50 90°C，浸取时间为2 4h ；(3)对经步骤(2)电催化还原反应后的矿浆液进行固液分离，得含硫酸锰的滤液。在得到含硫酸锰的滤液后，再通过常规的过滤、除杂等等现有技术之工序步骤，制得符合后续工序步骤之要求的纯净的硫酸锰溶液，之后，或作为制备电解金属锰的合格液、 或用于生产二氧化锰、或浓缩结晶再干燥后而得到硫酸锰产品。从方案中可以看出，本专利技术在现有两矿加酸一步法基础上，在其关键步骤(硫铁矿还原浸出软锰矿中的锰)过程中，增加了电催化还原，以达到电场强化软锰矿浸取的目的。 通过使用电催化还原，加速了体系中有效离子的氧化还原、得失电子的速率，而使得浸取时间缩短；同时，在硫铁矿用量不多的情况下，仍可获得较高的浸出率，进而制得锰含量较高的浸取液，即提高了锰的回收(提取)率。显然，由于本专利技术所用原料是锰的质量分数为 18% 21%的更低品位的软锰矿(也称贫软锰矿)，而硫铁矿的用量也不多，因此，本专利技术成本也较低。简言之，本专利技术是具有低成本、易操作、时间短、锰的提取率高等优点。下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。具体实施例方式，该方法包括将低品位的软锰矿、硫铁矿之两矿粉碎，并置于浸取槽中与硫酸混合以制备矿浆液的步骤(1)。本专利技术里，在该步骤 (1)中，所述软锰矿中锰的质量分数为9% 21%，所述硫铁矿为浮选硫铁矿，两矿的粒度均不大于0. 150mm，该软锰矿与硫铁矿的质量比为5 3 1，硫酸的摩尔浓度为1 1.2mol/L，硫酸与两矿的质量比为6 8 1 ；在步骤(1)之后，还有以下步骤(2)对步骤(1)的浸取槽接通电源，以对所述矿浆液进行电催化还原反应；其中，阳极电流密度为100 300A/m2，浸取温度为50 90°C，浸取时间为2 4h ；(3)对经步骤(2)电催化还原反应后的矿浆液进行固液分离，得含硫酸锰的滤液。在上述的步骤(2)中，通过加入电极，让溶液中游离的自由电子数增多，使得/ 3+ 还原反应更为流畅，反应速率也加快，其反应式为权利要求1.，该方法包括将低品位的软锰矿、硫铁矿之两矿粉碎，并置于浸取槽中与硫酸混合以制备矿浆液的步骤(1)，其特征在于，在该步骤 (1)中，所述软锰矿中锰的质量分数为9% 21%，所述硫铁矿为浮选硫铁矿，两矿的粒度均不大于0. 150mm，该软锰矿与硫铁矿的质量比为5 3 1，硫酸的摩尔浓度为1 1.2mol/L，硫酸与两矿的质量比为6 8 1 ；在步骤(1)之后，还有以下步骤(2)对步骤(1)的浸取槽接通电源，以对所述矿浆液进行电催化还原反应；其中，阳极电流密度为100 300A/m2，浸取温度为50 90°C，浸取时间为2 4h ；(3)对经步骤(2)电催化还原反应后的矿浆液进行固液分离，得含硫酸锰的滤液。2.根据权利要求1所述用低品位软锰矿浸出硫酸锰的方法，其特征在于，步骤(2)所用的浸取槽为无隔膜浸取槽，电催化还原所用电极的阳极和阴极均为I^b-Ag-Sn-Sb四元合金。全文摘要，该方法包括将低品位的软锰矿、硫铁矿之两矿粉碎，并置于浸取槽中与硫酸混合以制备矿浆液的步骤。本专利技术中，软锰矿中锰的质量分数为9％～21％，该软锰矿与硫铁矿的质量比为5～3∶1，硫酸的摩尔浓度为1～1.2mol/L，硫酸与两矿的质量比为6～8∶1；并且，对矿浆液进行了电催化强化，以加速还原反应。在用贫软锰矿浸出硫酸锰的方法中，本专利技术具有低成本、易操作、时间短、锰的提取率高等优点。文档编号C22B47/00GK102358917SQ20111019139公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月10日 优先权日2011年7月10日专利技术者习苏芸, 刘仁龙, 刘作华, 孙大贵, 孙思, 张兴然, 李敏, 杜军, 杨鲜艳, 王冰青, 范兴, 费珊珊, 陈燕, 陶长元 申请人:重庆大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用低品位软锰矿浸出硫酸锰的方法，该方法包括将低品位的软锰矿、硫铁矿之两矿粉碎，并置于浸取槽中与硫酸混合以制备矿浆液的步骤（１），其特征在于，在该步骤（１）中，所述软锰矿中锰的质量分数为９％～２１％，所述硫铁矿为浮选硫铁矿，两矿的粒度均不大于０．１５０ｍｍ，该软锰矿与硫铁矿的质量比为５～３∶１，硫酸的摩尔浓度为１～１．２ｍｏｌ／Ｌ，硫酸与两矿的质量比为６～８∶１；在步骤（１）之后，还有以下步骤：（２）对步骤（１）的浸取槽接通电源，以对所述矿浆液进行电催化还原反应；其中，阳极电流密度为１００～３００Ａ／ｍ２，浸取温度为５０～９０℃，浸取时间为２～４ｈ；（３）对经步骤（２）电催化还原反应后的矿浆液进行固液分离，得含硫酸锰的滤液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陶长元，孙思，刘作华，杜军，范兴，刘仁龙，孙大贵，杨鲜艳，李敏，陈燕，习苏芸，费珊珊，王冰青，张兴然，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85