硝酸锰溶液的制备方法
【专利摘要】本发明介绍的制备硝酸锰溶液的方法是将≤180目软锰矿粉和不含苯环物质的高浓度有机废水加入耐压和耐硝酸腐蚀的反应釜中，加入硝酸和硝酸锰配制的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出。
【专利说明】硝酸锰溶液的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用软锰矿制备硝酸锰溶液的一种方法。
【背景技术】
[0002]硝酸锰是制备化学二氧化锰的原料。制备硝酸锰溶液是获得硝酸锰的主要途径。利用软锰矿制备硝酸锰溶液需要通过还原焙烧将MnO2转化为MnO才能用硝酸浸出，但焙烧的转化率只有85%左右，致使利用软锰矿制备硝酸锰溶液时，目标金属锰的浸出率不高，造成资源浪费。开发浸出率高、浸出速度快的软锰矿的直接制备硝酸锰溶液的方法具有较大实用价值。
【发明内容】
[0003]针对利用软锰矿制备硝酸锰溶液的问题，本发明的目的是寻找一种浸出率高、浸出速度快浸出速度快的软锰矿的直接制备硝酸锰溶液的方法，其特征在于将< 180目软锰矿粉和不含苯环物质的高浓度有机废水加入耐压和耐硝酸腐蚀的反应釜中，加入硝酸和硝酸锰配制的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出。浸出一段时间后，放出反应釜内的浆料进行固液分离，得到所需硝酸锰溶液。得到的硝酸锰溶液部分用于后续加工硝酸锰，部分与硝酸、浸出渣洗涤水一道配制用于软锰矿浸出的混合溶液。用于浸出的高浓度有机废水中的C0D&浓度≥30000mg/L。高浓度有机废水的加入量以每公斤MnO2加入C0D&0.185公斤~0.200公斤计算加入。用于浸出的混合溶液(包括高浓度有机废水)中硝酸的初始浓度为30g/L~50g/L，硝酸锰的初始浓度为150g/L~400g/L。硝酸的加入量为将软锰矿中全部锰浸出的理论量的101%~105%。整个浸出过程的温度为40°C~70°C，搅拌速度为50r/min~130 r/min。浸出时间为Ih~2h。
[0004]本发明的目的是这样实现的:在密闭并有高浓度有机废水存在的条件下，硝酸浸出软锰矿的氧化还原反应可用下面通式表示:
3 (C-HxOy)m + 4mHN03 = 4mN0 + 3mC02 + ζΗ20
3Mn02 + 2N0 + 6H+ = 3Mn2+ + 2HN03 + 2H20
总反应为:
(C-HxOy)m + 2mMn02 + 2mH+ = 2mMn2+ + mC02 + zH20
类似的Fe2O3浸出的总反应为:
(C-HxOy)m + 2mFe203 + 4mH+ = 4mFe2+ + mC02 + qH20
由于硝酸与高浓度有机废水中的有机物的反应速度很快，产生的NO与MnO2的反应也较快，由此加快整个浸出过程，并实现MnO2较完全浸出。只要控制好硝酸的加入量，就可以减少Fe进入浸出液的量。由于硝酸的反应较彻底，所以本方法的硝酸过剩量较低。由于过程反应较剧烈，为了确保安全，必须维持整个反应在较低的硝酸浓度下进行，同时为了提高后续过程的Mn (NO3) 2的浓度，以降低Mn (NO3) 2的加工成本，所以将得到的浸出夜部分返回用于配制浸出软锰矿的混合溶液。[0005]本发明的突出优点是:经过上述一系列反应，最终使软锰矿中的Mn基本上完全浸出，提高了 Mn的浸出率，减少资源浪费；过程的硝酸过剩量较小，可减轻后续溶液净化的负担；整个浸出过程是放热反应，反应温度不高，能源消耗低；利用高浓度有机废水作氧化剂，不仅为高浓度有机废水的治理开辟了一条新的途径，而且可以降低软锰矿的浸出成本，具有明显的经济效益和环境效益；由于硝酸很容易与高浓度有机废水中的有机物反应，产生的NO又很容易与MnO2反应，所以浸出过程速度快；过程在密闭条件下进行，避免了 NO逸出产生的环境污染。
[0006]具体实施方法
实施例1:将100g软锰矿粉(含锰55.5%、Fe2036.7%、粒径180目)和326mL酿酒废水(含C0D&50000mg/L)加入容积为IOL的不锈钢压力反应釜中，加入浓度为33g/L、Mn (NO3) 2400g/L的混合溶液4000ml，于40°C~50°C下密闭搅拌(搅拌速度70r/min)浸出2h。根据洗净后的浸出渣的化验分析结果，锰的浸出率为99.5%。
[0007]实施例2:将1000g软锰矿粉(含锰55.5%、Fe2036.7%、粒径180目)和2L淀粉生产浓缩废水(含C0D&90000mg/L)加入容积为50L的不锈钢压力反应釜中，加入浓度为52g/L、Mn (NO3) 2165g/L的混合溶液26L，于50°C~60°C下密闭搅拌(搅拌速度60r/min)浸出Ih。根据洗净后的浸出渣的化验分析结果，锰的浸出率为99.8%。
【权利要求】
1.一种利用软锰矿制备硝酸锰溶液的方法，其特征是将≤ 180目软锰矿粉和不含苯环物质的高浓度有机废水加入耐压和耐硝酸腐蚀的反应釜中，加入硝酸和硝酸锰配制的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出，浸出一段时间后，放出反应釜内的浆料进行固液分离，得到所需硝酸锰溶液，得到的硝酸锰溶液部分用于后续加工硝酸锰，部分与硝酸、浸出渣洗涤水一道配制用于软锰矿浸出的混合溶液，用于浸出的高浓度有机废水中的COD&浓度≥30000mg/L,高浓度有机废水的加入量以每公斤MnO2加入C0D&0.185公斤~0.200公斤计算加入，用于浸出的以全部液体体积计算的混合溶液中硝酸的初始浓度为30g/L~50g/L，硝酸锰的初始浓度为150g/L~400g/L，硝酸的加入量为将软锰矿中全部锰浸出的理论量的101%~105%，整个浸出过程的温度为40°C~70°C，搅拌速度为50 r/min~130r/min，浸出时间为Ih~2h。
【文档编号】C01G45/08GK103754937SQ201310735821
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月29日 优先权日:2013年12月29日
【发明者】龙炳清, 方绪坤, 周讯 申请人:四川师范大学