一种电解金属锰的制液方法
【专利摘要】一种电解金属锰的制液方法，涉及一种湿法生产金属锰过程中电解原液的制备工艺的改进。其特征在于其制备过程的步骤包括：（1）将锰矿原料矿粉，加入返回阳极液和加硫酸进行浸出反应：（2）将浸出反应料浆进行一次压滤，固液分离出浸出滤液；（3）将分离出的浸出滤液，进行中和后，进行氧化除铁；（4）调整PH值后，进行硫化除重金属；（5）进行二次压滤；（6）进行静置分离；（7）三次压滤，完成制液过程。本发明的方法，有效降低了液体中的杂质含量，减小了硫化剂SDD的消耗，降低了电解锰的生产成本，同时除杂效果明显，降低了产品中的硫含量，提高了产品质量，来达到硫化除重金属的效果。
【专利说明】—种电解金属锰的制液方法
【技术领域】
[0001]一种电解金属锰的制液方法，涉及一种湿法生产金属锰过程中电解原液的制备工艺的改进。
【背景技术】
[0002]锰及锰合金是钢铁工业、铝合金工业、磁性材料工业、化学工业等不可缺少的重要原料。电解金属锰的生产过程是将碳酸锰矿锰或将氧化锰矿处理后，利用浓硫酸与碳酸锰反应制取硫酸锰溶液，再通过中和、氧化、硫化、净化、过滤等一系列工艺制备为电解液，再进入电解槽进行电解制得金属锰。
[0003]目前，在电解液制备过程中，通常是将锰矿原料矿粉，加入浓硫酸和电解产生的阳极液，使矿粉中的锰浸取进入溶液后，再将浸取料液进行中和(调PH值)、氧化(除铁)、硫化(除重金属)和压滤过程，制得合格的电解液。
[0004]在上述已有的技术中，除重金属的工艺过程由于直接将浸取料液含有大量渣相，料液的总量大，而且还含大量其它杂质，会增加大量的中和剂、氧化剂和硫化剂等原辅材料消耗，造成生产成本高，工艺操作难度大。
【发明内容】
[0005]本发明的目针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效减少原辅材料消耗，降低生产成本、降低工艺操作难度的电解金属锰的制液方法。
[0006]本发明的的目的是通过以下技术方案实现的。
``[0007]—种电解金属锰的制液方法，其特征在于其制备过程的步骤包括:
(1)将锰矿原料矿粉，加入返回阳极液和硫酸进行浸出反应:
(2)将浸出反应料浆进行一次压滤，固液分离出浸出滤液；
(3)将分离出的浸出滤液，进行中和后，进行氧化除铁；
(4)调整PH值后，进行硫化除重金属；
(5)进行第二次压滤；
(6)进行静置分离；
(7)第三次压滤，完成制液过程。
[0008]本发明的一种电解金属锰的制液方法，其特征在于所述的步骤(3)的工艺条件为将分离出的浸出滤液调整PH至6.4-7.2，加入双氧水或空气，在温度45—60°C下，反应时间
0.5-1小时。
[0009]本发明的一种电解金属锰的制液方法，其特征在于所述的步骤(4)是将步骤(3)的除铁后液回调PH值至6.4—7.2，加入福美钠SDD进行硫化除重金属；SDD的加入量为重金属含量的反应理论量的15-20倍。
[0010]本发明的一种电解金属锰的制液方法，其特征在于所述的步骤(6)进行静置分离的静置时间为16-24小时。[0011]本发明的方法，除重金属是采用硫化剂SDD、Na2S、硫化铵来沉淀分离重金属的硫化沉淀法，在生广实践中，加入硫化剂，硫化剂以RS表不。使电解金属猛浸出液除铁后液中残存的重金属离子Cu2+、Cd2+、CO2+、Ni2+、Zn2+等杂质生成硫化物沉淀除去，以使溶液净化达到合格液的质量要求。
[0012]主要化学反应式为:
CuSO4 + RS = RSO4 + CuS I
CdSO4 + RS = RSO4 + CdS I
CoSO4 + RS = RSO4 + COS I
NiSO4 + RS = RSO4 + NiS I
ZnSO4 + RS = RSO4 + ZnS I
硫化除重金属主要技术条件:温度45— 60°C，时间30— 60分钟，硫化剂用量根据液体中的杂质含量确定，硫酸锰硫化液重金属定性检测合格后，经压滤机进行固液分离。同时静止时间长短关系到电解金属锰的质量好坏，静置时间能使硫化过程过滤液中残留的有害杂质，如重金属硫化物、Si02、Al203等进一步絮凝沉降，一些胶状物质也随过饱和MgS04、CaS04结晶吸附除去。
[0013]SDD福美钠为有机硫化剂，在中性介质中对N1、Co等杂质的螯合物能力很强，而且沉淀过程中Mn不损失，形成的螯合物很容易通过压滤除去。
[0014]SDD福美钠在酸性条件下生成的N1、Co等络合物能在较短时间内分解，而达不到除杂质N1、Co离子的目的，且SDD福美钠在酸性条件下易分解成二乙胺和二硫化碳。生成CS2的多少与溶液的PH值有着密切的关系，析出的CS2呈悬浮状存在于电解液中，在电解过程中能部分进入产品中，使产品的C、S含量增高。所以除铁工序完成后，桶内液体PH值有所下降，应通入氨水回调PH值，使液体PH值达到6.7-7.2，在进行硫化除重金属。
[0015]为提高硫化除杂效果要准确控制硫化剂SDD的投入量和溶液pH值、硫化时间及加入方式。硫化剂SDD福美钠投入量过多，一方面会造成SDD福美钠的浪费，另一方面过量的SDD福美钠会造成产品的C、S含量增高。加入硫化剂时中和后的液面pH值不应低于6.4。硫化反应的时间以30— 50 min为宜。最佳投料方式为硫化剂固体先经用水溶解后或使用硫化剂水剂，采用边加边搅拌的方式加入。
[0016]本发明的一种电解金属锰的制液方法，对已有的电解金属锰制液工序进行改进，将浸出反应料浆进行一次压滤再进行中和及硫化除重金属过程，有效降低了液体中的杂质含量，减小了硫化剂SDD福美钠的消耗，降低了电解锰的生产成本，同时除杂效果明显，降低了产品中的硫含量，提高了产品质量，来达到硫化除重金属的效果。除杂后溶液中的杂质含量:Zn ≤ 15mg/L, Co ≤ lmg/L, Ni ≤ lmg/L, Fe ≤ 5mg/L, Si ≤ lOmg/L, Cu ≤ 5mg/L。
【具体实施方式】
[0017]一种电解金属锰的制液方法，其制备过程的步骤包括:(I)将锰矿原料矿粉，加入返回阳极液和硫酸进行浸出反应:(2)将浸出反应料浆进行一次压滤，固液分离出浸出滤液；(3)将分离出的浸出滤液,进行中和后,进行氧化除铁；(4)调整PH值后,进行硫化除重金属；(5)进行第二次压滤；(6)进行静置分离；(7)第三次压滤，完成制液过程。
[0018]实施例1将锰矿原料矿粉，加入返回阳极液和硫酸进行常规浸出反应:浸取液达到浸取终点后，将浸出反应料浆进行第一次压滤，固液分离出浸出滤液；将分离出的浸出滤液，进行中和调整PH至6.4后，加入双氧水或空气进行氧化除铁；除铁反应温度为45°C，反应时间I小时；进行化学分析达到微铁后，将除铁后液回调PH值至6.4，加入福美钠SDD进行硫化除重金属；SDD的加入量为重金属含量的反应理论量的20倍；化学分析达到微铁无镍后，进行二次压滤；再进行静置分离16小时；第三次压滤，完成制液过程。制备的溶液中的杂质含量达到:Zn ≤15mg/L, Co ≤lmg/L, Ni≤lmg/L, Fe ≤5mg/L, Si ≤lOmg/L, Cu≤5mg/L。
[0019]实施例2
将锰矿原料矿粉，加入返回阳极液和硫酸进行常规浸出反应:浸取液达到浸取终点后，将浸出反应料浆进行第一次压滤，固液分离出浸出滤液；将分离出的浸出滤液，进行中和调整PH至7.2后，加入双氧水或空气进行氧化除铁；除铁反应温度为60°C，反应时间0.5小时；进行化学分析达到微铁后，将除铁后液回调PH值至7.2，加入福美钠SDD进行硫化除重金属；SDD的加入量为重金属含量的反应理论量的15倍；化学分析达到微铁无镍后，进行二次压滤；再进行静置分离24小时；第三次压滤，完成制液过程。制备的溶液中的杂质含量达到:Zn≤15mg/L, Co≤lmg/L, Ni ≤lmg/L, Fe≤ 5mg/L, S≤ lOmg/L, Cu ≤5mg/L。
[0020]实施例3
将锰矿原料矿粉，加入返回阳极液和硫酸进行常规浸出反应:浸取液达到浸取终点后，将浸出反应料浆进行第一次压滤，固液分离出浸出滤液；将分离出的浸出滤液，进行中和调整PH至7.0后，加入双氧水或空气进行氧化除铁；除铁反应温度为55°C，反应时间0.8小时；进行化学分析达到微铁后，将除铁后液回调PH值至7.0，加入福美钠SDD进行硫化除重金属；SDD的加入量为重金属含量的反应理论量的18倍；化学分析达到微铁无镍后，进行二次压滤；再进行静置分离20小时；第三次压滤，完成制液过程，制备的溶液中的杂质含量达到:Zn ≤ 15mg/L, Co≤lmg/L, Ni ≤lmg/L, Fe≤5mg/L, Si≤lOmg/L, Cu ≤5mg/L。
【权利要求】
1.一种电解金属锰的制液方法，其特征在于其制备过程的步骤包括: (1)将锰矿原料矿粉，加入返回阳极液和硫酸进行浸出反应: (2)将浸出反应料浆进行一次压滤，固液分离出浸出滤液； (3)将分离出的浸出滤液，进行中和后，进行氧化除铁； (4)调整PH值后，进行硫化除重金属； (5)进行第二次压滤； (6)进行静置分离； (7)第三次压滤，完成制液过程。
2.根据权利要求1所述的一种电解金属锰的制液方法，其特征在于所述的步骤(3)的工艺条件为将分离出的浸出滤液调整PH至6.4-7.2，加入双氧水或空气，在温度45— 60°C下，反应时间0.5-1小时。
3.根据权利要求1所述的一种电解金属锰的制液方法，其特征在于所述的步骤(4)是将步骤(3)的除铁后液回调PH值至6.4—7.2，加入福美钠SDD进行硫化除重金属；SDD的加入量为重金属含量的反应理论量的15-20倍。
4.根据权利要求1所述的一种电解金属锰的制液方法，其特征在于所述的步骤(6)进行静置分离的静置时间 为16-24小时。
【文档编号】C22B3/44GK103451423SQ201310396688
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】贾天将 申请人:宁夏天元锰业有限公司