专利名称：利用废锰矿浸渣中的硫酸锰生产碳酸锰的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产碳酸锰的方法，特别是一种利用废锰矿浸渣中的硫酸锰生产碳酸锰的方法。
硫酸锰，电解金属锰，电解二氧化锰等锰制品的生产，都是先将碳酸锰矿(菱锰矿)用硫酸浸取，制得硫酸锰溶液，经除杂精制后，再用来生产各种相应锰制品的，经硫酸浸取后的废锰矿浸渣中，含有本身重量30％左右的硫酸锰溶液随同浸渣一起作废物排掉了。经测算，一个年产10000吨的电解二氧化锰厂，每年从废浸渣中排放掉的硫酸锰折算成纯锰高达700吨以上；一个年产3000吨电解锰厂，每年从浸渣中排掉的纯锰也高达150吨左右。这不仅极大地浪费了宝贵的矿产资源，而且废浸渣中的可溶性硫酸锰还给环境带来了很大的污染。废锰矿浸渣中夹带的硫酸锰溶液相对量不多，用水浸取回收虽是最经济的办法，但由于回收后的硫酸锰溶液很稀，加上对回收的硫酸锰溶液还要纯化精制，工序较多使得成本较高，如果将回收液直接用于电解金属锰或电解二氧化锰的生产，则经济上很不合算，因此，我国所有的锰制品工厂均没有回收利用废锰矿浸渣中所夹带的硫酸锰。估计每年由此而浪费的纯锰不下5000吨。所以，如能有效地解决回收利用废锰矿浸渣中夹带的硫酸锰，不仅能使锰矿资源得到充分利用，而且可以获得较好的经济效益，同时还可以减少环境污染，其经济与社会意义都十分重大。
本发明的目的在于提供一种工艺简单，生产成本低的利用废锰矿浸渣中的硫酸锰生产碳酸锰的方法。
本发明的目的是通过如下途径实现的利用废锰矿浸渣中的硫酸锰生产碳酸锰的方法，它是采用下述步骤1)将浸取了硫酸锰溶液后的废锰矿浸渣投入带搅拌器的浸取槽罐中，加入浸渣重量的1-4倍的水，加入可溶性氟盐和可溶性硫化物，使溶液中含钙离子低于20PPM，含金属离子低于10PPM，充分搅拌；2)搅拌浸取0.5小时左右，过滤后将滤液打至高位贮槽Ⅰ中备用；3)将可溶性碳酸盐用去离子水按重量比1∶4-8溶解，过滤后打至高位贮槽Ⅱ中备用；4)在搅拌下，将高位槽Ⅰ和Ⅱ中的硫酸锰溶液和碳酸盐溶液以细流状同时注入反应釜中反应，其用量按硫酸锰与碳酸盐摩尔比为1∶1-6投料，加料完毕后，继续搅拌反应0.5小时左右；5)将反应物离心分离，将沉淀物转入洗涤槽中，加入去离子水，搅拌10分钟后，离心分离，重复上述洗涤操作2-3次；6)将洗涤好的沉淀物在55-60℃下烘干，得到碳酸锰产品。
加入的可溶性氟盐是氟化钠或氟化铵，可溶性硫化物是硫化钠或硫化铵，可溶性碳酸盐是碳酸氢铵或碳酸氢钠或碳酸钠。
本发明利用废锰矿浸渣中的硫酸锰生产碳酸锰的方法工艺简单，投入设备少，采用以水浸取，加入氟化物与硫化物除杂同时进行，使工艺流程简单，采用以可溶性碳酸盐溶液沉淀浸取出来的硫酸锰成碳酸锰产品的方法，解决了水浸液中硫酸锰过稀而难以回收利用的困难；采用该方法生产出来的碳酸锰产品可以达到用电解金属锰为原料生产碳酸锰的各种纯度，而成本却只有后者的一半。该方法适用于所有各种用硫酸与锰矿粉为原料生产硫酸锰，电解金属锰，电解二氧化锰及所有相关锰制品的厂家使用。
下面用实施例对本发明作进一步详细说明实施例一以电解二氧化锰工厂的废锰矿浸渣为原料来实施本发明的方法电解二氧化锰工厂的硫酸锰精制溶液浓度为140gMn/L左右，废锰矿浸渣中夹带的硫酸锰浓度以100gMn/L，其比重d=1.5计算。
取废锰矿浸渣3吨投入8M3浸取罐中，加入水4吨，开动搅拌器，加2Kg硫化钠，(检验浸取溶液中的钙与铜、铅、镉、汞等离子的含量，如未达到要求时补加氟化铵或硫化钠)，搅拌30分钟后，将浸取物用压滤机压滤，(如溶液不清亮，要进行第二次压滤或真空抽滤)，精制液用泵打入高位贮槽Ⅰ中备用。
称取碳酸氢铵180Kg，用去离子水2吨溶解，用过滤泵将溶液打至高位贮槽Ⅱ中备用。
将高位贮槽Ⅰ中的硫酸锰溶液放一半(约2吨)至容积8M3的反应釜中，开动搅拌器，常温下，将高位贮槽Ⅰ中的硫酸锰溶液和高位贮槽Ⅱ中的碳酸氢铵溶液以等速同时注入反应釜中。投料完毕后，继续搅拌反应20分钟，自然沉降后，排去上层清液，下层沉淀转入离心机离心分离，然后将沉淀转入1M3洗涤槽中，加去离子水300Kg搅拌洗涤10分钟后，离心过滤，沉淀再用上述方法洗涤2次，离心分离得到的产品放入搪瓷或不锈钢盘，在55-60℃下烘干，得碳酸锰产品75Kg左右，质量可达到GB10503-89Ⅰ-Ⅲ型，碳酸锰的回收率为75％左右。
实施例二原料仍为以电解二氧化锰工厂的废锰矿浸渣取废锰矿浸渣3吨，投入8M3浸取罐中，加入水4吨，开动搅拌器搅拌20分钟后，用压滤机压滤(不加氟化物或硫化物)。以后各步骤均与实施例一相同。可得碳酸锰产品75Kg左右，质量为一般工业碳酸锰，碳酸锰的回收率为75％左右。
实施例三以电解金属锰工厂的废锰矿浸渣为原料电解二氧化锰工厂的硫酸锰精制溶液浓度为38gMn/L左右，废锰矿浸渣中夹带的硫酸锰浓度以35g/L，其比重d=1.3计算。
取废锰矿浸渣3吨，投入8M3浸取罐中，加入水4吨，其余操作均按实施例一进行(其中碳酸氢铵用量为100Kg，加水1.5吨溶解)。可得碳酸锰产品30Kg左右，GB10503-89Ⅰ-Ⅲ型。
权利要求
1．一种利用废锰矿浸渣中的硫酸锰生产碳酸锰的方法，其特征是采用下述步骤1)将浸取了硫酸锰溶液后的废锰矿浸渣投入带搅拌器的浸取槽罐中，加入浸渣重量的1-4倍的水，加入可溶性氟盐和可溶性硫化物，使溶液中含钙离子低于20PPM，含金属离子低于10PPM，充分搅拌；2)搅拌浸取0.5小时左右，过滤后将滤液打至高位贮槽Ⅰ中备用；3)将可溶性碳酸盐用去离子水按重量比1∶4-8溶解，过滤后打至高位贮槽Ⅱ中备用；4)在搅拌下，将高位槽Ⅰ和Ⅱ中的硫酸锰溶液和碳酸盐溶液以细流状同时注入反应釜中反应，其用量按硫酸锰与碳酸盐摩尔比为1∶1-6投料，加料完毕后，继续搅拌反应0.5小时左右；5)将反应物离心分离，将沉淀物转入洗涤槽中，加入去离子水，搅拌10分钟后，离心分离，重复上述洗涤操作2-3次；6)将洗涤好的沉淀物在55-60℃下烘干，得到碳酸锰产品。
2．如权利要求1所述利用废锰矿浸渣中的硫酸锰生产碳酸锰的方法，其特征在于加入的可溶性氟盐是氟化钠或氟化铵，可溶性硫化物是硫化钠或硫化铵。
3．如权利要求1所述利用废锰矿浸渣中的硫酸锰生产碳酸锰的方法，其特征在于可溶性碳酸盐是碳酸氢铵或碳酸氢钠或碳酸钠。
全文摘要
本发明涉及一种回收利用废锰矿浸渣中夹带的硫酸锰生产碳酸锰的方法,解决了可溶性硫酸锰对环境造成的污染和充分利用矿产资源的问题。本发明方法是用锰矿粉经硫酸浸取制备硫酸溶液后的废浸渣为原料,用水浸洗废锰矿浸渣回收其中的硫酸锰溶液,经去除杂质后与可溶性碳酸盐(例碳酸氢铵)溶液反应生产,碳酸锰及由碳酸锰再制备其他相应的锰产品。该方法适用于各类以锰矿粉和硫酸为原料生产锰制品的厂家采用。
文档编号C22B3/04GK1311340SQ0011329
公开日2001年9月5日 申请日期2000年2月28日 优先权日2000年2月28日
发明者邓建成, 邓隽 申请人:邓建成