专利名称：用双氧水除铁生产电解金属锰的方法
技术领域：
本发明涉及一种用双氧水除铁生产电解金属锰的方法。
背景技术：
在电解锰行业广泛使用的是二氧化锰矿氧化除二价铁法，该方法存在以下不足 (1) 二氧化锰矿资源利用率低、浪费严重、影响浸出收率，根据生产实践发现，有近
70 75% 二氧化锰矿粉直接进入滤渣之中而白白浪费。(2)由于二氧化锰矿利用率低，没有利用的二氧化锰矿直接进入浸出渣中，目前，国内电解锰厂对浸出渣的处理，普遍采用堆埋的方式。随着废渣量的增加，将加剧对土壤及地下水的污染，对环境造成不利影响。
发明内容
本发明是要解决二氧化锰矿除铁效率低，资源浪费严重，成本高的问题，提供一种用双氧水除铁生产电解金属锰的方法。本发明涉及的用双氧水除铁生产电解金属锰的方法，其具体步骤如下
(1)向化合罐内加入电解锰阳极液，搅拌10 15分钟后，化验分析Mn2+，H+，(NH4)2SO4 的含量；
(2)然后根据电解锰阳极液中锰含量按照下式加入浓硫酸及硅锰渣粉
式1 硅锰渣粉重量=合格液与电解锰阳极液锰浓度之差(g/L) X电解锰阳极液体积 /硅锰渣粉的Σ Mn百分含量，
式2 酸矿比即(浓硫酸重量+阳极液含酸重量)硅锰渣重量=0. 6 :1 0. 5 :1 ， 式3 浓硫酸加入量重=(硅锰渣重量X酸矿比一阳极液体积X阳极液H+含量(g/ L))/浓硫酸质量分数 ，
所述的硅锰渣粉为冶炼硅锰合金后的废渣，其含全锰质量分数在10 14%之间，投料过程中通入蒸气加热，温度控制在80 85°C，搅拌3 3. 5小时；
(3)以硫酸计残酸为5 6g/L时进行压滤，将滤液压入到净化罐中，测定滤液中二价铁的含量，加入双氧水，双氧水的加入量为二价铁的浓度X料液体积，使料液中的 Fe2+ ( 0. 001g/l ；然后用氨水进行中和，搅拌后使全铁彡0. 001g/l、pH :6. 5 7. 0 ；将净化剂用水稀释后缓慢加入到料液中进行净化；搅拌30 60分钟，取样送快速化验室分析 Co、Ni、Zn含量< 0. 001g/l时，将其进行压滤，滤液打入高位液池中静置；再经过电解车间进行电解得到合格电解金属锰。本发明具有如下优点
(1)采用双氧水除铁，除铁效率高，无污染，价格低廉，操作方便。由于双氧水氧化性强， 反应时间较二氧化锰矿减少30 40分钟，利用率高60 70% ；同时，新生产的氢氧化铁沉淀对料液可以起到絮凝净化的作用，因此节省了 30 40%净化剂的使用量。同时由于双氧水除铁后的产物为水和氧气，因此，不引入其它杂质，不会对后续的电解产生影响。
(2)由于双氧水的价格较二氧化锰矿要低，因此生产每吨金属锰节约了 300 400 元，大幅度降低电解锰的生产成本，并且改善了作业环境。(3)双氧水在除铁过程中要消耗一部分酸，因此，能起到中和的作用，减少氨水的使用量。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式实施例1
(1)首先向化合罐内注入200m3阳极液，搅拌10分钟后，分析阳极液成分Mn2+ :13. 2g/ L，H+:34g/L, (NH4)2SO4:108g/L。(2)根据分析结果按(1)、(2)、(3)式计算出应投加的全锰百分含量为14%的硅锰渣34吨和硫酸10. 2吨。(3)向化合罐中加入经计算所需硫酸，将浸出所需的硅锰渣粉通过吨袋投入化合罐中。(4)投料过程中可开加蒸汽进口阀门，通过蒸汽给化合罐内料液加热，控制料液反应温度控制在85 °C。(5 )继续搅拌3小时，然后取样送快速化验室分析Mn2+ :35. 6g/L, H+: 5. 3g/ L，i^e2+:1.9g/L。将滤液压入净化罐中，然后根据滤液中二价铁的含量加入双氧水，直到 Fe2+=O. 001g/L。然后用氨水进行中和后搅拌0. 5小时，取样分析全铁=0. 001g/l、pH :6. 5。 根据料液体积按净化剂50g/m3的福美钠和30ml/m3的(NH4)2S的量用0. Sm3水分别稀释后缓慢加入到料液中进行净化；搅拌30分钟后，停搅拌后取样送快速化验室分析Co、Ni、ai 含量，Co=O. OOUNi=O. OOUZn=O. 001g/l，进行压滤，滤液打入高位液池中静置。(6)合格液经过电解车间进行电解得电解金属锰3. 8吨。实施例2
(1)首先向化合罐内注入200m3阳极液，搅拌15分钟后，分析阳极液成分Mn2+ :12. 6g/ L, H+: 33. 2g/L, (NH4)2SO4:103g/L。(2)根据分析结果按(1)、(2)、(3)式计算出应投加的全锰百分含量为10%的硅锰渣45吨和硫酸20. 4吨。(3)向化合罐中加入经计算所需硫酸，将浸出所需的硅锰渣粉通过吨袋投入罐中。(4)投料过程中可开加蒸汽进口阀门，通过蒸汽给罐内料液加热，控制料液反应温度控制在80°C。(5)继续搅拌3. 5小时，然后取样送快速化验室分析Mn2+ :32. 8g/L, H+:5. Og/ L，i^e2+:1.7g/L。将滤液压入净化罐中，然后根据滤液中二价铁的含量加入双氧水，直到 Fe2+=O. 0008g/Lo然后用氨水进行中和后搅拌0. 5小时，取样分析全铁=0. 0009g/l，pH 7. 0。根据料液体积按净化剂51 /m3的福美钠和33ml/m3的(NH4)2S的量用Im3水分别稀释后缓慢加入到料液中进行净化；搅拌50分钟后，停搅拌后取样送快速化验室分析 Co=O. 0008, Ni=O. 0006、Zn=O. 001含量，进行压滤，滤液打入高位液池中静置。
(6)合格液经过电解车间进行电解得到电解金属锰3. 5吨。实施例3
(1)首先向化合罐内注入200m3阳极液，搅拌12分钟后，分析阳极液成分Mn2+ :12. 2g/ L，H+:32g/L, (NH4)2SO4:104g/L。(2)根据分析结果按(1)、(2)、(3)式计算出应投加的全锰百分含量为12%的硅锰渣42t和硫酸16. 7吨。(3)向化合罐中加入经计算所需硫酸，将浸出所需的硅锰渣粉通过吨袋投入罐中。(4)投料过程中可开加蒸汽进口阀门，通过蒸汽给罐内料液加热，控制料液反应温度控制在83 °C。(5)继续搅拌3. 2小时，然后取样送快速化验室分析Mn2+ :33. 6g/L, H+:6. Og/ L，i^e2+:1.4g/L。将滤液压入净化罐中，然后根据滤液中二价铁的含量加入双氧水，直到 Fe2+=O. 0005g/L。然后用氨水进行中和后搅拌0. 5小时，取样分析全铁=0. 0006g/l、pH 6. 6。根据料液体积按净化剂53g/m3的福美钠和32ml/m3的(NH4)2S的量用0. 9m3水分别稀释后缓慢加入到料液中进行净化；搅拌60分钟后，停搅后取样送快速化验室分析Co、Ni、 Zn含量，Co=O. 0008g、Ni=O. 0004g、Zn=O. 0007g进行压滤，滤液打入高位液池中静置。(6)、合格液经过电解车间进行电解得到电解金属锰3. 6吨。上述实施例中的硅锰渣粉也可用碳酸锰矿代替。
权利要求
1.用双氧水除铁生产电解金属锰的方法，其特征是具体步骤如下(1)向化合罐内加入电解锰阳极液，搅拌10 15分钟后，化验分析Mn2+，H+,(NH4) 2S04 的含量；(2)然后根据电解锰阳极液中锰含量按照下式加入浓硫酸及硅锰渣粉式1 硅锰渣粉重量=合格液与电解锰阳极液锰浓度之差(g/L) X电解锰阳极液体积 /硅锰渣粉的Σ Mn百分含量，式2 酸矿比即(浓硫酸重量+阳极液含酸重量)硅锰渣重量=0. 6 :1 0. 5 :1 ，式3 浓硫酸加入量重=(硅锰渣重量X酸矿比一阳极液体积X阳极液H+含量(g/ L))/浓硫酸质量分数 ，所述的硅锰渣粉为冶炼硅锰合金后的废渣，其含全锰质量分数在10 14%之间，投料过程中通入蒸气加热，温度控制在80 85°C，搅拌3 3. 5小时；(3)以硫酸计残酸为5 6g/L时进行压滤，将滤液压入到净化罐中，测定滤液中二价铁的含量，加入双氧水，双氧水的加入量为二价铁的浓度X料液体积，使料液中的 Fe2+ ( 0. 001g/l ；然后用氨水进行中和，搅拌后使全铁彡0. 001g/l、pH :6. 5 7. 0 ；将净化剂用水稀释后缓慢加入到料液中进行净化；搅拌30 60分钟，取样送快速化验室分析 Co、Ni、Zn含量< 0. 001g/l时，将其进行压滤，滤液打入高位液池中静置；再经过电解车间进行电解得到合格电解金属锰。
全文摘要
用双氧水除铁生产电解金属锰的方法，其具体步骤如下向化合罐内加入电解锰阳极液，搅拌后化验分析Mn2+,H+,(NH4)2SO4的含量；加入浓硫酸及硅锰渣粉，投料过程中通入蒸气加热；以硫酸计残酸为5～6g/L时进行压滤，将滤液压入到净化罐中，测定滤液中二价铁的含量；加入双氧水，双氧水的加入量为二价铁的浓度×料液体积，使料液中的Fe2+≤0.001g/l；然后用氨水进行中和，将净化剂用水稀释后加入到料液中进行净化；搅拌后取样送快速化验室分析Co、Ni、Zn含量≤0.001g/l时，将其进行压滤，滤液打入高位液池中静置；再经过电解车间进行电解得到合格电解金属锰。优点是反应时间短，节省净化剂的使用量，不会对后续的电解产生影响，节约成本，能起到中和的作用，减少氨水的使用量。
文档编号C25C7/06GK102174705SQ20111005731
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者于晓玲, 崔传海, 李 杰, 王云来, 齐牧 申请人:中信锦州金属股份有限公司