一种电解金属锰的生产方法技术

技术编号:8527594 阅读:151 留言:0更新日期:2013-04-04 08:48
本发明专利技术公开了一种电解金属锰的生产方法,依次包括如下步骤:(1)将二氧化锰矿、硫铁矿、碳酸锰矿的混合矿粉与硫酸同时加入到浸出化合槽中,加热在90~95℃下进行浸出化合反应4-6小时,经固液分离得粗制硫酸锰溶液;(2)对所述粗制硫酸锰溶液进行二次净化除杂,在第一次净化过程中,先加入SDD或BaS进行除杂,再加入硫酸铝进行净化;二次净化先加入10-30%的深度除杂药剂,再投入硫化铵进行除锌,反应1~2小时后,检查并调好pH值在6.0~8.0,经压滤后转到静置槽中静置;(3)将净化后的硫酸锰溶液注入电解槽中,控制电解槽液pH值在7.0~8.0;电解至少24小时后获得电解金属锰产品。本发明专利技术方法合理利用了锰矿资源、降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,特别涉及一种用“多矿法”浸取氧化锰矿、碳酸猛矿生产电解金属猛的方法。
技术介绍
电解金属锰广泛应用于冶金、医学、电子、通讯等领域。随着科技的发展,电解锰的应用不断扩大,市场需求量年增长15%左右。 我国电解锰年产能力可达80万吨,占世界总产量的80%。多年来,我国电解锰大部分用于出口,主要出口日本、韩国、欧美等国家。电解金属锰是用锰矿石经酸浸出获得锰盐,再送电解槽电解析出的单质金属,电解锰的纯度很高,含锰量大于99. 7%以上,因而主要在航空工业、冶金和有色金属冶炼时使用。它的作用是增加合金属材料的硬度,应用最广的有锰铜合金、锰铝合金,锰在这些合金中能提高合金的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。锰是冶炼工业中不可缺少的添加剂,电解锰加工成粉状后是生产四氧化三锰的主要原料,电子工业广泛使用的磁性材料原件就是用四氧化三锰生产的,电子工业、冶金工业和航空航天工业都需要电解金属锰。长期以来锰行业都以碳酸锰矿石为主要原料,而大量的氧化锰-碳酸锰矿少有人问津,而广西区内锰矿资源丰富,居全国锰矿保有量的第一位,主要以氧化矿石、碳酸锰矿石、氧化锰-碳酸锰分层矿存在,但是两矿法、多矿法生产试验过程中遇到产品S高、电耗高、重金属除杂难等问题,因此,有必要提供一种能以氧化锰-碳酸锰分层矿为原料生产电解金属猛的方法,并解决广品S闻、电耗闻、重金属除杂难等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能以氧化锰矿和碳酸锰矿为主要材料,且得到的电解金属锰中S和重金属杂质较低。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供,依次包括如下步骤a)将二氧化锰矿、硫铁矿、碳酸锰矿的混合矿粉与硫酸同时加入到浸出化合槽中,加热在90 95°C下进行浸出化合反应4-6小时,经固液分离得粗制硫酸锰溶液山)对所述粗制硫酸锰溶液进行二次净化除杂,在第一次净化过程中,在搅拌状态下,先加入二甲氨基二硫代甲酸钠(SDD)或硫化钡(BaS)进行除杂,再加入硫酸铝进行净化;二次净化先加入10-30%的深度除杂药剂,再投入硫化铵进行除锌,反应I 2小时后,检查并调好PH值在6. 0 8. 0,经压滤后转到静置槽中静置;所述静置槽中加入剩余量的深度除杂药剂;c)将净化后的硫酸锰溶液注入电解槽中,控制电解槽液PH值在7. 0 8. 0 ;电解至少24小时后获得电解金属锰产品。进一步地,所述步骤a)中氧化猛矿、硫铁矿、碳酸猛矿按重量的1: (0. 25 0. 4):(0. 2 0. 3)比例直接给入浸出槽中,同时按1: (0. 4 0. 6)的矿酸重量比配入硫酸。进一步地,所述步骤a)中所述浸出化合槽中采用槽内蒸汽管直接加热。进一步地,所述步骤a)中加热浸出过程中投加硫酸铵,使硫酸铵浓度达到100 120g/l ;浸出反应结束后,定性检测二价铁是否合格;如果二价铁定性不合格,则调节溶液的PH值至5. 5 6. 5并加入氧化锰或双氧水除二价铁,直至二价铁定性检测合格;除二价铁合格后,往化合槽加入氨水,调节浸出液PH值在6. 6 7. O之间,随后定性检测溶液的三价铁是否合格;如果三价铁不合格,则补加双氧水并调氨水去除三价铁直至定性合格。进一步地,所述步骤b)中所述第一次净化过程中,在加入SDD之前,先调节净化槽内溶液的PH值在6.0 7. O。进一步地,所述步骤b)中还包括检测静置槽溶液中硫酸锰、硫酸铵含量以及PH值、重金属杂质含量是否合格,如果发现静置槽内溶液不合格,则返回二段净化继续处理直至合格。进一步地,二次净化液压滤过程中在溜槽滴加活性炭,在静置槽中投加剩余的深度除杂药剂。 进一步地,所述深度除杂药剂为有机药剂和无机药剂的混合物,使溶液中的重金属杂质含量降低到0-lmg/l ;所述有机药剂为朽1檬酸钠、朽1檬酸三|丐、草酸钠、草酸钾、轻基乙叉二膦酸盐中的一种或多种;所述无机药剂为硫化钠、硫化镁、硫酸亚铁、硫酸铝中的两种或两种以上。进一步地,在电解槽中使用5-10g 二氧化硒为底硒,并在电解过程定时调换槽面放液管位置。进一步地,所述步骤c)电解后得到的锰板从电解槽内抽出后立即放入到重铬酸钾溶液中钝化1-3分钟,钝化好的锰板吊入浸泡槽内浸泡4-6分钟,浸泡好的锰板用高压水枪冲洗干净后静置,待锰板面水滴较少后推到烘干箱内烘干,烘干时,锰板推到箱内中央位置,控制箱内温度在90 100°C,以锰板面干燥为准;将烘干的锰板冷却,冷却后的锰板进行剥离、包装,得到电解锰成品。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果本专利技术提供的电解金属锰的生产方法,以氧化锰矿为氧化剂、硫铁矿为还原剂,以碳酸锰矿作为辅助,能够充分利用来宾周边丰富的软锰矿资源作为主要原料之一,搭配碳酸锰矿直接浸取的方法来制备硫酸锰溶液,分段对硫酸锰溶液进行常规除杂和深度净化之后,去除溶液中重金属杂质如Cu、Pb、N1、Co、As、Sb在< lmg/1,达到生产电解金属锰溶液质量标准,对合理利用锰矿资源、降低生产成本有着很好的经济效益和社会效益。具体实施例方式本专利技术提供的解金属锰的生产方法,以松软锰矿(氧化锰矿)为氧化剂、硫铁矿为还原剂,以碳酸锰矿作为辅助,在高温条件下软锰矿、硫铁矿、碳酸锰矿在硫酸溶液中反应生成硫酸锰。在实际浸出过程中,会同时发生多个化学反应Mn02+FeS2+2H2S04=MnS04+2S+FeS04+2H20.............................. (I)IlMn02+2FeS2+lIH2SO4=IlMnS04+4S02+Fe203+lIH2O.................. (2)15Mn02+2FeS2+llH2S04=15MnS04+Fe203+lIH2O........................ (3) Fe203+3H2S04=Fe2 (SO4) 3+3H20............................................. (4 )MnC03+H2S04=MnS04+C02 f +H2O.......................................... (5)浸出化合后的矿浆经过固液分离得到粗制硫酸锰溶液。粗制硫酸锰溶液经过净化除杂后成为合格的硫酸锰溶液。粗制硫酸锰溶液中,含有铜、铅、镍、锌等重金属和钙、镁等杂质,因此需要进行净化除杂。在一段净化工序,适当温度下投加一定量SDD和硫化钡(BaS),控制反应时间和PH等条件,使镍等重金属离子形成硫化物沉淀,硫化物沉淀在压滤后与溶液分离得以除去。一段压滤的净化液出来后进行二次净化,投加深度净化药剂,除去锌等重金属杂质,进一步提高硫酸锰溶液质量。深度净化后的硫酸锰溶液,流经长距离的溜槽动态除钙、镁,然后送至静置槽进行静置,使溶液陈化将钙、镁等杂质沉淀除去,静置后的溶液泵入厢式压滤机过滤,得到合格的硫酸锰溶液。合格的硫酸锰溶液在电解槽电解后,经钝化、冲洗、烘干剥离及包装后得到电解金属锰产品。在电解工序,溶液电解温度控制在40 44°C,电解过程添加二氧化硒作抗氧化硒,严格执行槽锰、槽液PH,以及电流电压等电解生产条件,从而最终得到高品质的电解金属锰产品。锰板出槽后经钝化、浸泡冲洗、烘干、剥离、称重包装等处理后得到成品。下面就具体实施方式进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解金属锰的生产方法,其特征在于依次包括如下步骤:a)将二氧化锰矿、硫铁矿、碳酸锰矿的混合矿粉与硫酸同时加入到浸出化合槽中,加热在90~95℃下进行浸出化合反应4?6小时,经固液分离得粗制硫酸锰溶液;b)对所述粗制硫酸锰溶液进行二次净化除杂,在第一次净化过程中,在搅拌状态下,先加入二甲氨基二硫代甲酸钠(SDD)或硫化钡(BaS)进行除杂,再加入硫酸铝进行净化;二次净化先加入10?30%的深度除杂药剂,再投入硫化铵进行除锌,反应1~2小时后,检查并调好PH值在6.0~8.0,经压滤后转到静置槽中静置;所述静置槽中加入剩余量的深度除杂药剂;c)将净化后的硫酸锰溶液注入电解槽中,控制电解槽液PH值在7.0~8.0;电解至少24小时后获得电解金属锰产品。

【技术特征摘要】
1.一种电解金属锰的生产方法,其特征在于依次包括如下步骤a)将二氧化锰矿、硫铁矿、碳酸锰矿的混合矿粉与硫酸同时加入到浸出化合槽中,加热在90 95°C下进行浸出化合反应4-6小时,经固液分离得粗制硫酸锰溶液;b)对所述粗制硫酸锰溶液进行二次净化除杂,在第一次净化过程中,在搅拌状态下,先加入二甲氨基二硫代甲酸钠(SDD)或硫化钡(BaS)进行除杂,再加入硫酸铝进行净化;二次净化先加入10-30%的深度除杂药剂,再投入硫化铵进行除锌,反应I 2小时后,检查并调好PH值在6. O 8. 0,经压滤后转到静置槽中静置;所述静置槽中加入剩余量的深度除杂药剂;c)将净化后的硫酸锰溶液注入电解槽中,控制电解槽液PH值在7.O 8. O ;电解至少 24小时后获得电解金属锰产品。2.根据权利要求1所述的电解金属锰的生产方法,其特征在于所述步骤a)中氧化锰矿、硫铁矿、碳酸锰矿按重量的1: (O. 25 O. 4): (O. 2 O. 3)比例直接给入浸出槽中,同时按1: (O. 4 O. 6)的矿酸重量比配入硫酸。3.根据权利要求1所述的电解金属锰的生产方法,其特征在于所述步骤a)中所述浸出化合槽中采用槽内蒸汽管直接加热。4.根据权利要求1所述的电解金属锰的生产方法,其特征在于所述步骤a)中加热浸出过程中投加硫酸铵,使硫酸铵浓度达到100 120g/l ;浸出反应结束后,定性检测二价铁是否合格;如果二价铁定性不合格,则调节溶液的PH值至5. 5 6. 5并加入氧化锰或双氧水除二价铁,直至二价铁定性检测合格;除二价铁合格后,往化合槽加入氨水,调节浸出液PH 值在6. 6 7. O之间,随后定性检测溶液的三...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈奇志万维华李学峰樊洪胜曾德超
申请(专利权)人:广西有色金属集团汇元锰业有限公司
类型:发明
国别省市:

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