一种电解金属锰的生产方法
【专利摘要】一种电解金属锰的生产方法，涉及一种采用电解法生产金属锰的工艺方法的改进；特别是能综合利用电解锰电解废液和废渣的电解生产金属锰的方法。其特征在于采用锰电解过程产生的废电解液与锰矿粉进行混合打浆，将打浆形成的浆液作为煅烧烟气的脱硫塔的吸收液，吸收后浆液再进行锰的浸取制备电解液。本发明的一种电解金属锰的生产方法，将用电解后的废阳极液和经过粉磨细锰矿粉混合制成浆液作为吸收液，SO2气体收率可达到99％，吸收后液再进入电解液制备过程。有效利用了电解锰阳极废液，节约大量脱硫用的水资源，有效处理了电解锰废液，做到电解金属锰系统的水平衡、锰平衡、酸平衡，达到变废为宝、循环利用的目的。
【专利说明】
-种电解金属猛的生产方法
技术领域
[0001] -种电解金属儘的生产方法，设及一种采用电解法生产金属儘的工艺方法的改 进，特别是能综合利用电解儘电解废液和废渣的电解生产金属儘的方法。
【背景技术】
[0002] 儘是一种重要的金属元素，在工业上用途很大，主要用于生产儘钢，此外也用于有 色金属、化工、医药、食品、分析和科研等方面。金属儘的生产工艺是W采用硫酸处理儘矿产 生的酸性液体为电解液电解生产。
[0003] 在儘的电解生产过程中，电解液中的Mn离子含量一般在40g/L左右，其中有25g/L 左右被电解为金属儘片，剩余的含有10-20g/L儘离子的溶液因电解效率低被排出电解槽， 继而会产生大量的废电解液，每生产一吨金属儘将产生35-45吨阳极废液。
[0004] 目前对产生的阳极废液的处理方式，大都是将阳极废液放入建成的几百万立方的 胆存池，进行周转及水份蒸发。
[0005] 在电解儘的生产过程中，其在采用硫酸处理儘矿制备的酸性电解液时，会产生大 量的酸浸废渣，酸浸废渣会给±壤、水源、大气造成污染。最新的酸浸废渣的处理方法是将 酸浸废渣进行般烧脱硫后，作为水泥生产原料。在般烧脱硫过程会产生大量的废气，其排放 会造成大气污染，采用吸收率处理时，会造成大量的水，产生大量酸性废液。
[0006] 随着电解儘行业的快速发展，电解儘的生产过程产生的废液和废渣会给±壤、水 源、大气造成污染。因此，对其进行有效处理利用，综合利用已成为电解儘行业的燃眉之急。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的就是上述已有技术存在的不足，提供一种能综合处理利用电解儘电 解废液和废渣的电解金属儘的生产方法。
[000引本发明的目的是通过W下技术方案实现的。
[0009] -种电解金属儘的生产方法，其生产过程的步骤包括：（1)儘电解液的制备；（2)儘 电解；（3)电解液制备的酸浸渣的般烧：（4)般烧烟气的脱硫塔吸收；（5)脱硫酸浸渣生产水 泥;其特征在于其步骤（1)儘电解液的制备过程是采用步骤(2)的儘电解过程产生的废电解 液与儘矿粉进行混合打浆，将打浆形成的浆液作为步骤(4)的般烧烟气的脱硫塔的吸收液， 吸收后浆液再进行儘的浸取制备电解液。
[0010] 本发明的一种电解金属儘的生产方法，其特征在于其儘电解过程产生的废电解液 中含有 Mn2+含量 12-16g/L，（NH4)2S〇4 含量80-90g/L，PH 值小于 1。
[0011] 本发明的一种电解金属儘的生产方法，其特征在于其儘矿粉的全Mn2+含量3%- 40%，Mn4+含量15%-20%，细度粉磨要求至200目过筛率>90%。
[0012] 本发明的一种电解金属儘的生产方法，其特征在于废电解液与儘矿粉进行混合打 浆作为般烧烟气脱硫塔吸收液的PH值为3-8，浆液中的总儘不超过45g/L。
[0013] 本发明的一种电解金属儘的生产方法，其特征在于其般烧烟气的脱硫塔吸收过程 采用四级吸收塔，吸收液与烟气逆流，从第四级吸收塔进入、从第一级吸收塔排出。
[0014] 本发明的一种电解金属儘的生产方法，其特征在于电解液制备的酸浸渣的般烧采 用悬浮预热器害进行般烧，入害儘渣在预热器内加热至500-800°C入回转害;物料在回转害 内溫度升至1100-1400°C，分解产生的含S〇2烟气进入般烧烟气脱硫塔，分解剩余的物料作 为水泥原料或混合材生产水泥。
[0015] 本发明的一种电解金属儘的生产方法，将用电解后的废阳极液和经过粉磨细儘矿 粉混合制成浆液作为吸收液，S化气体收率可达到99%，吸收后液再进入电解液制备过程。 有效利用了电解儘阳极废液，节约大量脱硫用的水资源，有效处理了电解儘废液，做到电解 金属儘系统的水平衡、儘平衡、酸平衡，达到变废为宝、循环利用的目的。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0017] -种电解金属儘的生产方法，其生产过程的步骤包括：（1)儘电解液的制备；（2)儘 电解；（3)电解液制备的酸浸渣的般烧：（4)般烧烟气的脱硫塔吸收；（5)脱硫酸浸渣生产水 泥;其步骤(1)儘电解液的制备过程是采用步骤(2)的儘电解过程产生的废电解液与儘矿粉 进行混合打浆，将打浆形成的浆液作为步骤(4)的般烧烟气的脱硫塔的吸收液，吸收后浆液 再进行儘的浸取制备电解液。
[0018] 具体操作步骤的工艺步骤如下：
[0019] (1)将儘电解过程产生的废电解液中含有Mn2+含量12-16g/L，（NH4)2S0冷量80- 90g/L，PH值小于1的废电解液从阳极液池中打入打浆池加热；
[0020] (2)采用儘矿粉的全Mn2+含量3%-40%，Mn4+含量15%-20%，细度粉磨要求至200 目过筛率>90% ; W南非矿的软儘矿石为原料，其它矿石要配至此范围内，细度粉磨要求的 目数；
[0021] (3)浆液配比技术要求废电解液与儘矿粉进行混合打浆作为般烧烟气脱硫塔吸收 液的PH值为3-8,浆液中的总儘不超过45g/L。因用阳极液配浆脱取烟气中的S〇2还原液的PH 值非常重要，当PH值过小时将大量产生连二硫酸儘，在电解过程中不稳定的连二硫酸儘将 生成S〇2和电解所需的抗氧剂二氧化砸反应，会造成电解儘无法上板，所W要在打浆池中利 用软儘矿伴生碳酸儘的特点加热使阳极液中的残余酸和碳酸儘充分反应，将脱硫液调整至 合适的PH值和浆液中的总儘值；
[0022] (4)将制好的脱硫液从最后一级脱硫塔中喷入，和儘渣般烧产生的S〇2气体充分进 行气、固、液逆向接触反应，将高浓度的脱硫液和低浓度的S〇2气体反应，通过反应脱硫液从 最后一级向第一级移动逐步向低浓度的脱硫液和高浓度的S〇2气体反应生成设计效果的硫 酸儘浆液。
[0023] (5)浸儘渣般烧采用悬浮预热器害进行般烧，入害儘渣在预热器内加热至600-800 左右入回转害。物料在回转害内溫度升至1200°C左右，儘渣分解产生的S〇2气体通过预热器 后端风机抽走送至还原塔，分解剩余的物料经过藍式冷却机冷却后进入储库，当作水泥原 料或混合材生产水泥。
[0024] 通过理论计算W回转害进行相关工艺设备配置，可W生产般烧成品1900t/d，出电 除尘器烟气量为119456Nm3/h。烟气成分如下：
[0025]
L0026J (6)将用电解后的废液（旧极液）和经过粉磨到细度要求的软f孟矿粉混合制取还原 脱硫剂，经过多极还原脱硫塔的气、固、液化学反应将般烧儘渣产生的S〇2气体吸收率达到 99%，尾气经过新型催化法处理后S〇2达标后排出系统。制成的硫酸儘溶液mn2+为适中的g/L 渣中全儘小于2.5%，Mn4+含量小于控制指标，达到电解硫酸儘溶液的质量要求。
[0027] (7)电解液制取:将经过反应的软儘矿浆加入硫酸、硫酸锭、液氨对软儘矿浆进行 常规浸取，浸取后的矿浆经过固液分离，分离后的电解废渣进入儘渣般烧制S〇2气体，分离 出的液体经过净化后添加缓冲剂制得合格电解液。
[0028] (8)金属儘制取:将合格电解液通入电解槽内，电解槽通电，金属儘富集在阴极板， 阴极板富集后对阴极板进行纯化、清洗、烘干、剥离后得到合格的片状电解金属儘。电解后 的废液(阳极液)重新进入打浆池和软儘矿粉制取脱硫剂循环使用。
[0029] 本发明可W有效利用电解儘废液制备电解金属儘，代替目前软儘矿粉需要清水制 脱硫剂的工艺方法，节约大量水资源，大量消耗了电解儘废液，做到电解金属儘系统的水平 衡、儘平衡、酸平衡，达到变废为宝、循环利用的目的，并且对采用电解儘废液和软儘矿制浆 生产电解金属儘探索出新技
[0030] 实施例1
[0031] (1)将儘电解过程产生的废电解液中含有Mn2+含量12g/L，（NH4)2S〇4含量80/L，PH 值小于1的废电解液从阳极液池中打入打浆池加热；
[0032] (2)采用儘矿粉的全Mn2+含量3% %，Mn4+含量15% %，细度粉磨要求至200目过筛 率>90%; W南非矿的软儘矿石为原料，其它矿石要配至此范围内，细度粉磨要求的目数；
[0033] (3)浆液配比技术要求废电解液与儘矿粉进行混合打浆作为般烧烟气脱硫塔吸收 液的PH值为3,浆液中的总儘不超过45g/L。因用阳极液配浆脱取烟气中的S〇2还原液的PH值 非常重要，当PH值过小时将大量产生连二硫酸儘，在电解过程中不稳定的连二硫酸儘将生 成S〇2和电解所需的抗氧剂二氧化砸反应，会造成电解儘无法上板，所W要在打浆池中利用 软儘矿伴生碳酸儘的特点加热使阳极液中的残余酸和碳酸儘充分反应，将脱硫液调整至合 适的PH值和浆液中的总儘值；
[0034] (4)将制好的脱硫液从最后一级脱硫塔中喷入，和儘渣般烧产生的S〇2气体充分进 行气、固、液逆向接触反应，将高浓度的脱硫液和低浓度的S〇2气体反应，通过反应脱硫液从 最后一级向第一级移动逐步向低浓度的脱硫液和高浓度的S〇2气体反应生成设计效果的硫 酸儘浆液。
[0035] (5)浸儘渣般烧采用悬浮预热器害进行般烧，入害儘渣在预热器内加热至600°C左 右入回转害。物料在回转害内溫度升至1200°C左右，儘渣分解产生的S〇2气体通过预热器后 端风机抽走送至还原塔，分解剩余的物料经过藍式冷却机冷却后进入储库，当作水泥原料 或混合材生产水泥。
[0036] (6)将用电解后的废液(阳极液)和经过粉磨到细度要求的软儘矿粉混合制取还原 脱硫剂，经过多极还原脱硫塔的气、固、液化学反应将般烧儘渣产生的S〇2气体吸收率达到 99%，尾气经过新型催化法处理后S〇2达标后排出系统。制成的硫酸儘溶液mn2+为适中的g/L 渣中全儘小于2.5%，Mn4+含量小于控制指标，达到电解硫酸儘溶液的质量要求。
[0037] (7)电解液制取:将经过反应的软儘矿浆加入硫酸、硫酸锭、液氨对软儘矿浆进行 常规浸取，浸取后的矿浆经过固液分离，分离后的电解废渣进入儘渣般烧制S〇2气体，分离 出的液体经过净化后添加缓冲剂制得合格电解液。
[0038] (8)金属儘制取:将合格电解液通入电解槽内，电解槽通电，金属儘富集在阴极板， 阴极板富集后对阴极板进行纯化、清洗、烘干、剥离后得到合格的片状电解金属儘。电解后 的废液(阳极液)重新进入打浆池和软儘矿粉制取脱硫剂循环使用。
[0039] 实施例2
[0040] 具体操作步骤的工艺步骤如下：
[0041 ] (1)将儘电解过程产生的废电解液中含有Mn2+含量16g/L，（NH4)2S〇4含量90g/L，PH 值小于1的废电解液从阳极液池中打入打浆池加热；
[0042] (2)采用儘矿粉的全Mn2+含量40%，Mn4+含量20%，细度粉磨要求至200目过筛率 >90% 南非矿的软儘矿石为原料，其它矿石要配至此范围内，细度粉磨要求的目数；
[0043] (3)浆液配比技术要求废电解液与儘矿粉进行混合打浆作为般烧烟气脱硫塔吸收 液的PH值为8，浆液中的总儘不超过45g/L。
[0044] (4)将制好的脱硫液从最后一级脱硫塔中喷入，和儘渣般烧产生的S〇2气体充分进 行气、固、液逆向接触反应，将高浓度的脱硫液和低浓度的S〇2气体反应，通过反应脱硫液从 最后一级向第一级移动逐步向低浓度的脱硫液和高浓度的S〇2气体反应生成设计效果的硫 酸儘浆液。
[0045] (5)浸儘渣般烧采用悬浮预热器害进行般烧，入害儘渣在预热器内加热至800°C左 右入回转害。物料在回转害内溫度升至1200°C左右，儘渣分解产生的S〇2气体通过预热器后 端风机抽走送至还原塔，分解剩余的物料经过藍式冷却机冷却后进入储库，当作水泥原料 或混合材生产水泥。
[0046] (6)将用电解后的废液(阳极液)和经过粉磨到细度要求的软儘矿粉混合制取还原 脱硫剂，经过多极还原脱硫塔的气、固、液化学反应将般烧儘渣产生的S〇2气体吸收率达到 99%，尾气经过新型催化法处理后S〇2达标后排出系统。制成的硫酸儘溶液mn2+为适中的g/L 渣中全儘小于2.5%，Mn4+含量小于控制指标，达到电解硫酸儘溶液的质量要求。
[0047] (7)电解液制取:将经过反应的软儘矿浆加入硫酸、硫酸锭、液氨对软儘矿浆进行 常规浸取，浸取后的矿浆经过固液分离，分离后的电解废渣进入儘渣般烧制S〇2气体，分离 出的液体经过净化后添加缓冲剂制得合格电解液。
[0048] (8)金属儘制取:将合格电解液通入电解槽内，电解槽通电，金属儘富集在阴极板， 阴极板富集后对阴极板进行纯化、清洗、烘干、剥离后得到合格的片状电解金属儘。电解后 的废液(阳极液)重新进入打浆池和软儘矿粉制取脱硫剂循环使用。
[0049] 实施例3
[0050] 其它条件同实施例2，
[0051 ] (1)将儘电解过程产生的废电解液中含有Mn2+含量14g/L，（NH4)2S〇4含量85g/L，PH 值小于1的废电解液从阳极液池中打入打浆池加热；
[0化2] (2)采用儘矿粉的全Mn2+含量20%，Mn4+含量18%8,细度粉磨要求至200目过筛率 >90% 南非矿的软儘矿石为原料，其它矿石要配至此范围内，细度粉磨要求的目数；
[0053] (3)浆液配比技术要求废电解液与儘矿粉进行混合打浆作为般烧烟气脱硫塔吸收 液的PH值为5，浆液中的总儘不超过45g/L。
[0054] (5)浸儘渣般烧采用悬浮预热器害进行般烧，入害儘渣在预热器内加热至700°C左 右入回转害。物料在回转害内溫度升至1200°C左右，儘渣分解产生的S〇2气体通过预热器后 端风机抽走送至还原塔，分解剩余的物料经过藍式冷却机冷却后进入储库，当作水泥原料 或混合材生产水泥。
【主权项】
1. 一种电解金属锰的生产方法，其生产过程的步骤包括：（1)锰电解液的制备；（2)锰电 解；（3)电解液制备的酸浸渣的煅烧：（4)煅烧烟气的脱硫塔吸收；（5)脱硫酸浸渣生产水泥； 其特征在于其步骤（1)锰电解液的制备过程是采用步骤(2)的锰电解过程产生的废电解液 与锰矿粉进行混合打浆，将打浆形成的浆液作为步骤(4)的煅烧烟气的脱硫塔的吸收液，吸 收后浆液再进行锰的浸取制备电解液。2. 根据权利要求1所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于其锰电解过程产生 的废电解液中含有Mn2+含量12-16g/L，（NH4) 2S〇4含量80-90g/L，PH值小于1。3. 根据权利要求1所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于其锰矿粉的全Mn2+含 量3%-40%，Mn4+含量15%-20%，细度粉磨要求至200目过筛率>90%。4. 根据权利要求1所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于废电解液与锰矿粉 进行混合打浆作为煅烧烟气脱硫塔吸收液的PH值为3-8,浆液中的总锰不超过45g/L。5. 根据权利要求1所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于其煅烧烟气的脱硫 塔吸收过程采用四级吸收塔，吸收液与烟气逆流，从第四级吸收塔进入、从第一级吸收塔排 出。6. 根据权利要求1所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于电解液制备的酸浸 渣的煅烧采用悬浮预热器窑进行煅烧，入窑锰渣在预热器内加热至500-800°C入回转窑;物 料在回转窑内温度升至1100-1400°C，分解产生的含S0 2烟气进入煅烧烟气脱硫塔，分解剩 余的物料作为水泥原料或混合材生产水泥。
【文档编号】C04B20/04GK106048651SQ201610635955
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月3日 公开号201610635955.3, CN 106048651 A, CN 106048651A, CN 201610635955, CN-A-106048651, CN106048651 A, CN106048651A, CN201610635955, CN201610635955.3
【发明人】贾天将, 杨正有, 石砚, 杨静宁, 宋正平, 张志华, 刘宁, 尚国辉, 王志勇, 段锋, 李凯, 毛俊健, 闫文娴
【申请人】宁夏天元锰业有限公司