液进出口，维持进出液体平衡，经电解后将流出电解槽液分成两种成份，各自组成循环：⑴ 阳极液组成主循环，含Mn2+13g/L，流量按每生产1吨产品锰产出50 m 3阳极液；⑵阴极液 组成小循环，含Mn2+14g/L，阴极液小循环又分控温循环和提锰循环。
[0016] ③阴极液组成控槽温小循环，按每产出1吨产品耗44 m 3阴极液作为冷却剂，将 41 °C、44 m 3出槽阴极液和20 °C、44 m 3冷却水间接换热(水和阴极液循环用栗运行功率40 KW，以一万吨电解锰生产线计)，冷却的阴极液先在结晶桶内析出钙镁铵盐复合结晶后再进 入电解槽，冷却后阴极液温度30°C，与电解槽液直接换热，控制槽温41~43°C，结晶桶内的 结晶集中回收，换热后32°C冷却水的热量经水源热栗系统(运行功率160 KW，按一万吨电解 锰生产线计)转换成70°C的热风和热水，且转换的热量满足烘干锰片外，可加热阳极液和洗 澡，洗涤用水。
[0017] ④另一部分阴极液组成洗渣锰小循环，每吨产品有12吨渣量，渣液质量比1 :1，用 12m3阴极液化浆锰渣，过滤后阴极液含Mn2+17.6 g/L，提浓后阴极液与合格液混合配液入 电解，进行下一循环。
[0018] ⑤电解后处理，阴极锰周期性的从电解槽中取出，经过钝化、热水清洗后，用热栗 系统供来的热风烘干，再剥离包装成品。
[0019] 实施例2: 如图1，图3所示，一种节能降耗的电解锰生产新工艺，具体包括以下步骤： ①配液，制备主循环用液(合格液)，含Mn2+35 g/L，一次性制足小循环用液，浓度与阴极 液相同(含Mn2+14g/L)，将45 m 3合格液和12 m 3提浓后阴极液混合后，进入电解槽，进槽 流量按电解阴极析出1吨金属锰净投入1. 03吨锰金属量，均匀加入。
[0020] ②电解及分液循环，在现有电解条件下，去掉原有水冷却系统，电解槽上增加阴极 液进出口，维持进出液体平衡，经电解后将流出电解槽液分成两种：⑴、阳极液，Mn2+13g/L， 流量按每生产1吨产品锰产出45 m 3阳极液；⑵、阴极液，含Mn2+14g/L，一部分阴极液作为 电解槽液冷却剂，另一部分阴极液提取渣锰。
[0021] ③阴极液组成控槽温小循环，按每吨产品耗用44 m 3阴极液作为冷却剂，将42°C、 44 m 3出槽阴极液和22°C、44 m 3冷却水间接换热（以一万吨电解锰生产线计，水和阴极液 循环用栗运行功率40 KW)，冷却的阴极液先在结晶桶内析出钙镁铵盐复合结晶后再进入电 解槽，冷却后阴极液温度30°C，与电解槽液直接换热，控制槽温41°C~43°C，结晶桶内的结 晶集中回收，换热后达34°C冷却水的热量经水源热栗系统(运行功率160 KW，按一万吨电解 锰生产线计）转换成70°C的热风和热水，用于烘干锰片，加热阳极液，阳极液温度从35°C升 至55°C，使浸出温度维持85°C以上，在保证95%以上浸出率的前提下，浸出时间缩短8小时 以上。
[0022] ④小循环阴极液提取渣猛，每吨产品有10吨渣量，渣液质量比I :1. 2,用12 m 3阴极液化浆锰渣，过滤净化后，阴极液浓度含Mn2+18. 2g/L，提浓后阴极液与合格液混合入电 解，进行下一循环。
[0023] ⑤电解后处理，阴极锰周期性的从电解槽中取出，经过钝化、热水清洗后，用热栗 系统供来的热风烘干，再剥离包装成品。
[0024] 下两表为本发明技术方案与现有技术方案电耗、物耗对比表： 表一，一万吨电解猛生产线冷却烘干电耗对比表(吨产品猛计）
从表一可以看出，相比于现有技术，本发明每生产一吨产品可节电139度，一万吨生产 线每年可节约139万度电。由于各实施例电耗指标相近，所以没有分开列出。
[0025] 表二，一万吨电解锰生产线相关物耗对比表(吨产品锰计）
从表二可以看出，本发明的实施例每吨产品都可节省2吨新水量，而且从回收锰和减 少循环液成本节省大量耗用：实施例1，每吨产品净收益82元，一万吨生产线每年可收益82 万元，节水2万吨；实施例2,每吨产品净收益170元，一万吨生产线每年可收益170万元， 节水2万吨，效益显著。
[0026] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明优点，本行业的技术人 员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的 原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改 进都落入要求保护的本发明范围内。
【主权项】
1. 一种节能降耗的电解锰生产新工艺，其特征在于：将阴极液在电解槽外做成小循 环，作为原电解液循环的辅助，利用低含Mn2+的阴极液置换锰渣中高含Mn2+的合格液，用于 补充进槽锰金属量；利用热栗原理将阴极液蓄积的热量转换成热风、热水的热量，用于烘干 锰片、加热阳极液，冷却下来的阴极液去调控电解槽温，具体的工艺流程如下： ① 配液，制备主循环用液(合格液)，含Mn2+32~38g/L，常规控制在含Mn2+34~36g/L， 一次性制足小循环用液，浓度与阴极液相同含Mn2+13~15g/L，根据合格液浓度和提浓后小 循环阴极液浓度配比进槽液，进槽量按电解阴极析出1吨锰投入1. 02~1. 05吨锰金属量 计； ② 电解及分液循环，在现有电解条件下，去掉原有水冷却系统，电解槽上增加阴极液进 出口，维持进出液体平衡，经电解后将流出电解槽液分成两种成份，各自组成循环：⑴阳极 液组成主循环，含Mn2+12~14g/L，流量按每生产1吨产品锰产出45~50m3阳极液；⑵ 阴极液组成小循环，含Mn2+13~15g/L，阴极液小循环又分控温循环和提锰循环； ③ 小循环的控温循环，一部分阴极液通过间接换热冷却，温度25~30°C，流量按电解 阴极析出1吨金属锰产出40~50m3阴极液，冷却下来的阴极液先在结晶桶内析出钙镁铵 盐复合结晶及杂质再进入电解槽，与槽液直接混合换热，控制槽度41~43°C，换出来的热 量经过水源热栗系统转换成65~75°C的热风和热水，用于烘干锰片，加热阳极液和洗澡， 洗涤用水； ④ 小循环的提锰循环，阴极液的另一部分去化浆洗涤锰渣，渣液质量比1 :1~1. 2,过 滤净化后，富锰阴极液含Mn2+17~19g/L，富锰阴极液与合格液混合配液入电解，进行下一 循环； ⑤ 电解后处理，阴极锰周期性的从电解槽中取出，经过钝化、热水清洗后，用热栗系统 供来的热风烘干，再剥离包装。2. 根据权利要求1所述的一种节能降耗的电解锰生产新工艺，其特征在于，所述步骤 ③加热阳极液是用间接加热方式，加热后阳极液温度提高到50°C~60°C，使浸出温度保持 85°C以上。
【专利摘要】本发明公开了一种节能降耗的电解锰生产新工艺，将阴极液在电解槽外做成小循环，作为原电解液循环的辅助，利用低含锰的阴极液置换锰渣中高含锰的合格液，用于补充进槽锰金属量；利用热泵原理将阴极液蓄积的热量转换成热风、热水的热量，用于烘干锰片、加热阳极液，冷却下来的阴极液去调控电解槽温。本发明投入小，可利用现有系统，实现高效益的节能减排，具有显著的工业化应用前景。
【IPC分类】C25C1/10
【公开号】CN105177622
【申请号】
【发明人】王兆兵, 姚发艳
【申请人】王兆兵
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年11月4日