专利名称：一种烧结锰矿浸出电解锰的生产方法
技术领域：
本发明涉及ー种烧结锰矿浸出电解锰的生产方法。
背景技术：
电解锰主要在钢铁及有色合金方面作为净化剂、脱氧剂和合金添加剤，随着我国不锈钢行业的发展，用锰替代不锈钢中原有的镍，使电解锰需求量増大，电解锰行业迅速发展。目前，我国生产电解锰的主要方法是以碳酸锰矿或烧结锰矿为主矿，用ニ氧化锰矿除铁生产电解锰。该方法在锰矿浸出反应时，ニ氧化锰矿的有效利用率仅为25% 30%，浸出率不高；并且碳酸锰矿和ニ氧化锰矿资源有限，随着矿产资源的贫化，价格也在不断增 加，使电解锰生产成本不断提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供ー种烧结锰矿浸出电解锰的生产方法，以提高锰矿的浸出率，降低生产成本。本发明的技术解决方案是
ー种烧结锰矿浸出电解锰的生产方法，其具体步骤是
1、浸出
向化合罐内加入电解猛阳极液，搅拌IOmin 20min,检测电解猛阳极液的Mn2+、H+的含量，通入蒸汽加热，将温度控制在60°C 80°C，依次加入浓硫酸、烧结锰矿粉和エ业葡萄糖，所述エ业葡萄糖与烧结锰矿粉重量比为0. 02:1 0. 2:1，其中，烧结锰矿粉中Mn2+彡40wt%，烧结锰矿粉中SMn含量为48wt% 54wt%，エ业葡萄糖质量百分含量彡85%，浓硫酸质量百分含量> 92. 5%，搅拌2h 4h，进行浸出反应；
烧结锰矿粉加入量=(目标锰锰浓度ー电解锰阳极液锰浓度)X电解锰阳极液体积/(烧结锰矿粉SMn质量百分含量X目标锰浸出率)；
浓硫酸加入量=(烧结锰矿粉重量X酸矿比ー阳极液体积X阳极液H+含量)/浓硫酸质量百分含量，其中，酸矿比为浓硫酸和电解锰阳极液中含酸重量之和与烧结锰矿粉重量之比；
所述目标锰浓度为28g/L 42g/L，目标锰浸出率为75% 85%，酸矿比为0. 6:1 I. 0:1 ；
2、中和
当料液中Fe2+ ( 0. 001g/L吋，向料液通入氨水进行中和，使料液的pH值为6. 0 7. 0 ;
3、静置
将中和的料液压滤至静置池中，对料液进行检测；当料液中锰浓度为28 g/L 42g/L,硫酸铵浓度为 85g/L 140g/L, pH 值为 6. 0 7. 0，SFe ^ 0. 001g/L, Co2+、Ni2+、Zn2+ く 0. 001g/L时为合格液，否则为不合格液；料液不合格时，重复步骤2)、步骤3)操作；4、电解
将合格液进行电解，得到电解锰。本发明的有益效果是
I、采用エ业葡萄糖作为还原剂将锰矿中的Mn4+还原成Mn2+，提高了锰矿的浸出率，同时相应的辅料(如浓硫酸、液氨等)消耗也随之減少，使生产电解锰的矿源得到了充分的利用，生产成本有了明显的降低。2、由于Fe2+的标准电位与Mn2+的标准电位比较接近，在电解锰时，也会将铁电解出来，导致金属锰的含量降低，因此，通过控制料液中Fe2+浓度，满足硫酸锰溶液电解标准。
3、エ业葡萄糖成本低廉，在反应中以还原剂的形式加入，不含有钴、镍、锌等杂质，反应过程简单易控，使用方便且效果明显。
具体实施例方式实施例I
(I)向化合罐内注入180m3电解锰阳极液，搅拌IOmin后，检测电解锰阳极液中Mn2+的含量为14g/L，H+的含量为15g/L。(2)根据检测结果，按照目标锰浓度为28g/L，烧结锰矿粉中SMn (全锰即Mn2+和Mn4+的总和)质量百分含量为48%，目标锰浸出率为75%，浓硫酸质量百分含量为92. 5%，酸矿比为0. 6:1，计算结果如下
①烧结锰矿粉的加入量=(目标锰锰浓度ー电解锰阳极液锰浓度)X电解锰阳极液体积八烧结锰矿粉SMn质量百分含量X目标锰浸出率)=(28-14)X 180 + (0. 48X0. 75) + 1000=7t ；
②浓硫酸加入量=(烧结锰矿粉重量X酸矿比ー阳极液体积X阳极液H+含量)/浓硫酸质量百分含量=(0.6X7-15X180 + 1000) +0. 925 = I. 62t。(3)投料从硫酸计量罐向化合罐中加入I. 62t质量百分含量为92. 5%的硫酸，将7t烧结锰矿粉通过链式自动输送机将其投入化合罐中，将0. 14tエ业葡萄糖(质量百分含量> 85%)投入化合罐中。(4)投料过程中通过蒸汽给化合罐内料液加热，控制反应温度在60°C。(5)继续搅拌2h，取样分析Fe2+含量为0. 001g/L，采用氨水进行中和操作，加氨水过程中多次检测罐内料液的PH值，pH值达到6. 0后，停止中和操作，得到中和料液165m3。(6)将中和料液打入高位液池中静置，取样分析锰浓度为32g/L，硫酸铵浓度为 90g/L, pH 值为 6. 0，SFe (Fe2+ 与 Fe3+ 的总和)=0. 001g/L, Co2+=O. 0008，Ni2+=O. 001，Zn2+=O. 0006,即为合格液，浸出率为89. 8%。(7)将合格液经过电解车间进行电解，所得阳极液中Mn2+的含量为14. 2g/L，产出
电解金属锰2. 8t，回收率为95. 14%，其成分如表I所示
表I电解金属猛成品成分(wt%)
Fe [Si IP ]S e [c IS ]Mn [—3mm I孳级
0.005 [O. 002 10. 002 ]o. 06 [o. 007 10. 024 ]99. 9 [30. 4 IDJMnC :
实施例2
(I)向化合罐内注入180m3电解锰阳极液，搅拌15min后，检测电解锰阳极液中Mn2+的含量为15g/L，H+的含量为25g/L。
(2)根据分析结果，按照目标锰浓度为35g/L，烧结锰矿粉中SMn (全锰即Mn2+和Mn4+的总和)质量百分含量51%，目标锰浸出率为80%，浓硫酸质量百分含量为92. 5%，酸矿比为0. 8:1，计算结果如下
①烧结锰矿粉的加入量=(目标锰锰浓度ー电解锰阳极液锰浓度)X电解锰阳极液体积/ (烧结锰矿粉SMn百分含量X目标锰浸出率)=(35-15) X 180+ (0.51X0.8) ^1000=8. 8t ；
②浓硫酸加入量=(烧结锰矿粉重量X酸矿比ー阳极液体积X阳极液H+含量)/浓硫酸质量百分含量=(0. 8X8. 8-25X180 + 1000) +0. 925 = 2. 75t。(3)投料从硫酸计量罐向化合罐中加入2. 75t质量百分含量为92. 5%的硫酸，将8. 8t锰矿粉通过链式自动输送机将其投入化合罐中，将0. 88tエ业葡萄糖(质量百分含量> 85%)投入化合罐中。(4)投料过程中通过蒸汽给化合罐内料液加热，控制反应温度在70°C。(5)继续搅拌3h，取样分析Fe2+含量为0. 0005g/L，采用氨水进行中和操作，加氨水过程中多次检测罐内料液的pH值，pH值达到6. 5后，停止中和操作，得到中和料液165m3。(6)将中和料液打入高位液池中静置，取样分析锰浓度为35g/L，硫酸铵浓度100g/L, pH 值为 6. 5, I FeCFe2+ 与 Fe3+ 的总和)=0. 0004g/L, Co2+=O. 0009 g/L, Ni2+=O. 0006g/L，Zn2+=O. OOlg/L,即为合格液，其浸出率为80. 3%。(7)将合格液经过电解车间进行电解，所得阳极液中Mn2+的含量为15g/L，产出得
到电解金属锰3. 2t，回收率为96. 78%其，成分如表2所示
表2电解金属猛成品成分(wt%)
权利要求
1.ー种烧结锰矿浸出电解锰的生产方法，其特征是具体步骤如下 1)浸出 向化合罐内加入电解猛阳极液，搅拌IOmin 20min,检测电解猛阳极液的Mn2+、H+的含量，通入蒸汽加热，将温度控制在60°C 80°C，依次加入浓硫酸、烧结锰矿粉和エ业葡萄糖，所述エ业葡萄糖与烧结锰矿粉重量比为0. 02:1 0. 2:1，其中，烧结锰矿粉中Mn2+彡40wt%，烧结锰矿粉中SMn含量为48wt% 54wt%，エ业葡萄糖质量百分含量彡85%，浓硫酸质量百分含量> 92. 5%，搅拌2h 4h，进行浸出反应； 烧结锰矿粉加入量=(目标锰锰浓度ー电解锰阳极液锰浓度)X电解锰阳极液体积/(烧结锰矿粉SMn质量百分含量X目标锰浸出率)； 浓硫酸加入量=(烧结锰矿粉重量X酸矿比ー阳极液体积X阳极液H+含量)/浓硫酸质量百分含量，其中，酸矿比为浓硫酸和电解锰阳极液中含酸重量之和与烧结锰矿粉重量之比； 所述目标锰浓度为28g/L 42g/L，目标锰浸出率为75% 85%，酸矿比为0. 6:1 I.0:1 ； 2)中和 当料液中Fe2+ ( 0. 001g/L吋，向料液通入氨水进行中和，使料液的pH值为6. 0 7. 0 ; 3)静置 将中和的料液压滤至静置池中，对料液进行检测；当料液中锰浓度为28 g/L 42g/L,硫酸铵浓度为 85g/L 140g/L, pH 值为 6. 0 7. 0，SFe ^ 0. 001g/L, Co2+、Ni2+、Zn2+ く 0. 001g/L时为合格液，否则为不合格液；料液不合格时，重复步骤2)、步骤3)操作； 4)电解 将合格液进行电解，得到电解锰。
全文摘要
一种烧结锰矿浸出电解锰的生产方法，向化合罐内加入电解锰阳极液，通入蒸汽加热，依次加入硫酸、烧结锰矿粉和工业葡萄糖，搅拌，进行浸出反应；当料液中Fe2+≤0.001g/L时，向料液通入氨水进行中和；将中和的料液压滤至静置池中，对料液进行检测；当料液为合格液，进行电解，得到电解锰。其优点提高了锰矿的浸出率，生产成本有明显的降低；通过控制料液中Fe2+浓度，满足硫酸锰溶液电解标准；工业葡萄糖成本低廉，在反应中以还原剂的形式加入，不含有钴、镍、锌等杂质，反应过程简单易控，使用方便且效果明显。
文档编号C22B47/00GK102851498SQ20121036510
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者齐牧, 崔传海, 于晓玲, 王云来, 李 杰, 姜松, 陈悦, 李静 申请人:中信锦州金属股份有限公司