专利名称：用电解金属锰废渣生产合成还原剂的制作工艺及该合成还原剂的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及用电解金属锰废渣生产合成还原剂的制作工艺及该合成还原剂的应用。
背景技术：
在我国的电解锰产业中，湖南、贵州、重庆交界的锰三角是当仁不让的集中地，由 于开发早和发展快，现在碳酸锰矿在秀山、松桃已经供应紧张，再加上当地政府重复征收资 源补偿费、出县要收几十元/吨，矿石价格占到电解锰成本的1/3。重庆、松桃、湘西的矿山 都存在乱采乱挖的现象，几万吨储量目前只剩一半，而且资源回收率很低，只有50 %左右， 开采中采富弃贫现象严重，矿石品位从19%下降至16%以下。但广西的氧化锰矿石供应丰 富，大新的储量有一亿吨，够几十年使用。金属锰的生产方法有两种。一种是采用电解法，所 得产品为电解金属锰；另一种是以富锰矿及高硅锰硅合金为原料，用电炉脱硅精炼法生产， 产品称金属猛。而随着电解金属锰行业的现行主要生产原料——碳酸锰矿源的品位及储量越来 越低，随之电解金属锰的生产成本越来越高，在生产中带来的废锰渣量越大，对环境保护的 危害及压力越来越大；相反二氧化锰的储量及品位很高，但由于二氧化锰矿的还原工艺一 直没能很好的解决，所以二氧化锰矿源一直没有得到很好地利用。
发明内容
本发明的目的是为了提供用电解金属锰废渣生产合成还原剂的制作工艺及该合 成还原剂的应用从而降低电解金属锰等锰产品的生产成本、提高生产效率、减少二氧化碳 排放、降低废锰渣的排放、提高资源的利用率；本发明解决其技术问题所采用的技术方案是用电解金属锰废渣生产合成还原剂 的制作工艺，其步骤如下a、将锰渣加入到硫酸和浸出液的混合液中，待充分反应后将其进行压滤处理得到 废渣和一号料液；b、将硫化钡溶液与硫酸铵按硫酸钡和硫酸铵的质量比为1 (0.4-0.5)混合，反 应后压滤将沉淀物去除得到二号料液(所述滤出沉淀物为副产品沉淀硫酸钡粗品)；C、将上述一号料液加入至二号料液中，待反应后将其压滤分离出合成还原剂和浸 出液，再将所述浸出液循环运用到步骤a中。在上述步骤a中，所述锰渣、硫酸和浸出液的质量比例为1 (0.1-0.15) 4。在上述步骤b中，所述硫化钡溶液为硫化钡用水浸取压滤去除煤渣后所得的溶液。在制造电解金属锰等锰产品时，其主要是先要成产出硫酸锰溶液，由此本发明还 提出了应用该合成还原剂制备硫酸锰溶液的方法
a、将二氧化锰烘干、粉碎后与硫酸、阳极液混合；b、在上述混合溶液中加入合成还原剂，待反应后，将其除铁、中和、除重金属、压滤 后即可得到纯净的硫酸锰溶液。本发明利用电解金属锰生产过程中的浸出废渣为原料，制造出高效合成还原剂的 新工艺；本合成还原剂能高效地还原、利用二氧化锰矿，并利用锰渣作为主要原料，大量消 耗废锰渣，大量减少用碳酸锰矿及用其他还原方法还原二氧化锰矿浸出生产电解金属锰制 造过程中产生的废渣及二氧化碳(每生产一吨电解金属锰可减少二氧化碳排放1. 4吨左 右，全国电解金属锰产量为200万吨以上/年，沿用现有的生产工艺，每年将向大气中排放 280万吨二氧化碳以上)，符合国家循环经济及低碳的宏观要求；而经工艺提取、利用后的 废渣中基本无水溶性金属；氨氮大部分回收(锰渣中)，经进一步处理，可达国家相关标准。 同时利用该合成还原剂还原二氧化锰的生产的锰产品在未改变原有生产工艺的基础上大 幅提高了生产效率和降低生产成本。
具体实施例方式用电解金属锰废渣生产合成还原剂的制作工艺，其步骤如下a、将锰渣加入到硫酸和浸出液的混合液中，其质量比例为1 (0.1-0.15) 4，待 充分反应后将其进行压滤处理得到废渣(主要为石灰粉)和一号料液；b、将硫化钡溶液与硫酸铵按硫酸钡和硫酸铵的质量比为1 (0.4-0.5)混合，反 应后压滤将沉淀物去除得到二号料液(所述硫化钡溶液为硫化钡用水浸取压滤煤渣后所 得的溶液)；C、将上述一号料液加入至二号料液中，待反应后将其压滤分离出合成还原剂和浸 出液，再将所述浸出液循环运用到步骤a中。在上述制备步骤中，除得到合成还原剂外，还可直接或者稍微进行一些简单的处 理后还可的得到其他的副产品，如在步骤b中，在得到二号料液的同时我们还可得到沉淀 硫酸钡，此硫酸钡即含在上述的沉淀物中，只要将其洗涤、净化、脱水后得到沉淀硫酸钡粗 品，然后再洗涤、净化、脱水后则可得到含量97%以上的沉淀硫酸钡。用该合成还原剂还原二氧化锰生产电解金属锰的方法为在生产电解金属锰生成 的废电解液(即为阳极液)中加入一定量的硫酸，加入经烘干、粉碎的二氧化锰矿与还原剂 反应生成特定含量的浸出液(例如其含Mn2+ :36-42g/L, (NH4)2SO4 100_120g/L)，经除铁、除 重金属、中和、压滤，制得初步的电解液，再经深度净化后得合格电解液，加入添加剂进行电 解，再经钝化、水洗、烘干、剥离、包装得电解金属锰成品。用该合成还原剂还原二氧化锰矿生产其他锰产品的方法为将还原剂，二氧化锰 矿，硫酸按一定比例和顺序加入水溶液(或特定的溶液，如生产碳酸锰可用含硫酸铵的水 溶液)中充分反应后制的一定浓度的硫酸锰溶液，再经除铁、除重金属、中和、压滤得到纯 净的硫酸锰溶液(大部分锰化工产品都以该溶液为中间体制得各相关锰产品)，该溶液可 直接蒸发浓缩结晶及脱水或烘干获得硫酸锰；或者与可溶性碳酸盐(例碳酸氢铵)反应得 碳酸锰沉淀经固液分离后的碳酸锰洗净后脱水烘干获得碳酸锰；或与氯化钙反应制得氯化 锰溶液与硫酸钙沉淀并经固液分离后，滤液(氯化锰)蒸发浓缩结晶及脱水烘干获得氯化 锰，沉淀洗涤脱水后得副产品硫酸钙；还可由硫酸锰、碳酸锰或氯化锰再制备其他相应的锰
4女口 广 BFI ο通过使用该合成还原剂还原二氧化锰矿生产电解金属锰有以下优点1、不改变电解金属锰生产厂家原有生产的主要生产工艺及主体设备；2、高效的利用二氧化锰矿资源，浸出收得率达93%以上；3、大幅的减少废渣的量，且废渣也是我们生产还原剂主要原料，经我们工艺提取、 处理后的废渣中基本无水溶性金属，达国家相关环保要求；4、大大地降低生产成本(根据矿源不同和传统还原工艺相比可降低15%以上)， 提高生产效率(和传统的还原工艺相比，可提高20%以上)；5、浸出反应为冷反应，毋须加热，反应速度快；6、大幅减少二氧化碳及废渣的排放，达到国家循环经济的要求；7、生产工艺简单、实用、成本低廉；8、可回收废渣中大多数的锰，且副产品带来新的效益基本可冲抵还原剂的生产使 用成本。
权利要求
用电解金属锰废渣生产合成还原剂的制作工艺，其特征是所述制作工艺如下a、将锰渣加入到硫酸和浸出液的混合液中，待充分反应后将其进行压滤处理得到废渣和一号料液；b、将硫化钡溶液与硫酸铵按硫酸钡和硫酸铵的质量比为1∶(0.4-0.5)混合，反应后压滤将沉淀物去除得到二号料液；c、将上述一号料液加入至二号料液中，待反应后将其压滤分离出合成还原剂和浸出液，再将所述浸出液循环运用到步骤a中。
2.根据权利要求1所述的用电解金属锰废渣生产合成还原剂的制作工艺，其特征是 在所述步骤a中，所述锰渣、硫酸和浸出液的质量比例为1 (0.1-0.15) 4。
3.根据权利要求1所述的用电解金属锰废渣生产合成还原剂的制作工艺，其特征是 在所述步骤b中，所述硫化钡溶液为硫化钡用水浸取压去除滤煤渣后所得的溶液。
4.用电解金属锰废渣生产合成还原剂的制作工艺制备的合成还原剂的应用，其特征 是用于制备硫酸锰溶液的方法，所述方法如下a、将二氧化锰烘干、粉碎后与硫酸、阳极液混合；b、在上述混合溶液中加入合成还原剂，待反应后，将其除铁、中和、除重金属、压滤后即 可得到纯净的硫酸锰溶液。
全文摘要
本发明涉及一种用电解金属锰废渣生产合成还原剂的制作工艺及该合成还原剂的应用，其制作工艺如下a、将锰渣加入到硫酸和浸出液的混合液中，待充分反应后将其进行压滤处理得到废渣和一号料液；b、将硫化钡溶液与硫酸铵按硫酸钡和硫酸铵的质量比为1∶(0.4-0.5)混合，反应后压滤将沉淀物去除得到二号料液；c、将上述一号料液加入至二号料液中，待反应后将其压滤分离出合成还原剂和浸出液，再将所述浸出液循环运用到步骤a中。本合成还原剂能高效地还原、利用二氧化锰矿，并利用电解金属锰废渣作为主要原料，大量消耗废锰渣，大量减少用碳酸锰矿及用其他还原方法还原二氧化锰矿浸出生产电解金属锰制造过程中产生的废渣及二氧化碳。
文档编号C22B3/08GK101880773SQ20101020007
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者不公告发明人 申请人:张安良;张安锋