專利名稱：：一種提高電解錳化合工序錳浸出率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種提高電解錳化合工序錳浸出率的方法。
背景技術(shù)：
：目前電解錳生產(chǎn)都是用硫酸對碳酸錳礦粉浸出，通過化學(xué)反應(yīng)使難溶的碳酸錳變成可溶于水的硫酸錳，再對含錳的溶液進行電解得到金屬錳。由于碳酸錳礦中成分復(fù)雜，含有大量的硅酸鹽，硅酸鹽與硫酸反應(yīng)生成難溶的硅膠，硅膠將礦粒包裹住，由于硅膠與硫酸不反應(yīng)，阻止了浸出的化學(xué)反應(yīng)，使浸出反應(yīng)不完全，部分沒有被浸出的錳最終隨著壓濾渣一起被當作廢渣排放，使錳的利用率降低，同時也拉高了電解錳的生產(chǎn)成本。當前大部分電解錳生產(chǎn)廠家排放的錳渣中不可溶性錳即未被浸出的錳含量大部分在1.8%左右，通過對多家電解錳廠排放的錳渣進行取樣分析，不可溶性錳最低的也有1.5%以上。因此，提高錳的浸出率，達到無錳排放，使錳的利用率得到提高，是降低電解錳生產(chǎn)成本的一條重要途徑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在提供一種提高電解錳化合工序錳浸出率的方法。本發(fā)明是基于以下原理完成的碳酸錳礦中的主要成分有碳酸錳、碳酸鈣、碳酸鎂、二氧化硅等碳酸鹽及其他硅酸鹽。電解錳生產(chǎn)的浸出工序是用硫酸與碳酸鹽進行化學(xué)反應(yīng)，放出二氧化碳，生成新的硫酸鹽，硫酸鹽大部分均可溶于水中，這樣就使錳離子溶于水中，對含錳溶液進行電解就可得到金屬錳。而硫酸與硅酸鹽反應(yīng)生成不溶于酸溶液的硅膠，覆蓋在礦粒的表面上，使硫酸與碳酸鹽的接觸受阻止，使化合反應(yīng)不能完全進行。其中的主要化學(xué)反應(yīng)如下H2S04+MnC03:H2S04+CaC03:H2S04+MgC03:H2S04+MnSi03H2S04+CaSi03H2S04+MgSi03MnS04+H20+C02CaS04+H20+C02MgS04+H20+C02=MnS04+H2Si03=CaS04+H2Si03=MgS04+H2Si03根據(jù)無機化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律可知，影響上述化學(xué)反應(yīng)的速率及能否完全進行的主要因素較多，其中主要的因素是酸與礦粒的接觸表面積大小，反應(yīng)的溫度，硫酸鹽在水中的溶解分散速度，及礦粒表面的硅膠層阻止硫酸與碳酸鹽的進一步反應(yīng)。因此從操作工藝上對這些因素進行改進，消除不利的因素。通過對碳酸錳礦進行細磨加大錳粉的比表面，提高浸出的初始溫度，對反應(yīng)過程進行攪拌加劇反應(yīng)速度。本發(fā)明的技術(shù)方案為將含錳20%的碳酸錳礦粉或通過浮選富集得到品位較高的錳精礦粉細磨至180目-300目，然后按礦粉水(重量比)l:3-5的比例加入40-6(TC的溫水，攪拌10分鐘使錳粉分散均勻，同時按礦粉酸(重量比)1:0.58-0.62的比例慢慢加入硫酸，攪拌2小時直至反應(yīng)完全，浸出溶液的酸度不再下降。本發(fā)明主要從礦粉在溶液中分散性、反應(yīng)起始溫度、加酸量及加酸速度上進行改進。180目以上的礦粉及溫水保證硫酸與礦粒的充分接觸面，使化學(xué)反應(yīng)速度加快，同時在攪拌的條件下，較高的溫度也使硅膠的溶解度和在水中的擴散速度增大，促使生成的硅膠迅速分散在水溶液中，而沒有覆蓋在礦粒表面，使硫酸與碳酸鹽能有效地接觸，從而提高反應(yīng)速率。加酸量的及加酸速度的控制，主要是保證整個操作過程的可控性，使化合過程產(chǎn)生的反應(yīng)熱足以維持反應(yīng)溫度的不下降，同時，控制加酸速度也是為了控制硅膠生成的速度，使硅膠生成的量不足以瞬時形成可阻止硫酸浸出的硅膠層。硅膠的瞬時生成量在加溫攪拌條件下能夠迅速地被剝離礦粒表面，從而不影響硫酸與碳酸鹽的接觸反應(yīng)，保證反應(yīng)可以完全進行。本發(fā)明可使錳浸出率達99%以上，浸出壓濾渣中的不可溶性錳的含量降至0.5%以下，再用回收技術(shù)，使壓濾渣中的可溶性錳基本回收完，基本達到無錳排放。從而提高錳的回收利用率，達到提高電解錳產(chǎn)率，降低單位生產(chǎn)成本的目的。具體實施方案湖南省花垣強樺礦業(yè)有限責任公司采用低品位碳酸錳礦浮選富集技術(shù)得到含錳18-21%左右的錳粉，這些高品位的錳粉中硅酸鹽含量較低，一般二氧化硅的含量都是在20_28%之間，且細度達180目以上。將這些錳粉作為電解錳的生產(chǎn)原料，投入化合工序中，用硫酸浸出其中的錳。具體的操作方案按礦粉水比(重量比)1:3-5的比例往化合桶里加入50°C的熱水，水量根據(jù)實際投入的錳粉含水程度調(diào)節(jié)，如錳粉成團，則將水量適當加大，以利于將錳粉稀釋分散，如果錳粉全部是粉狀，沒有團塊，則可少加水。將浮選出的錳精礦粉投入化合桶中，攪拌10分鐘左右，使礦粉完全均勻分散于水中，取樣測其溫度，(此溫度下降2°C_4°C);在攪拌條件下按礦酸比(重量比)l:0.58-0.62開始加酸(記錄加酸耗時)，加酸速度以反應(yīng)產(chǎn)生的泡沫量不冒出化合桶為標準，加完酸取樣測化合溶液的溫度。加硫酸的量根據(jù)原礦粉錳含量進行合理調(diào)整，錳品位高則酸用量加大，錳品位低則酸用量減少。從開始加酸時記起，攪拌2小時，直到化合液中酸度不再下降，一般以測溶液pH值在2-3之間并不再變化為止，即為反應(yīng)完全，停止攪拌，壓濾；取渣樣，烘干，測其總錳；水洗渣樣，測其可溶性錳和不可溶性錳含錳20.52%的浮選錳精礦粉浸出中試數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求一種提高電解錳化合工序錳浸出率的方法，其特征是將含錳20％的碳酸錳礦粉或通過浮選富集得到品位較高的錳精礦粉細磨至180目-300目，然后按礦粉∶水(重量比)1∶3-5的比例加入40-60℃的溫水，攪拌10分鐘使錳粉分散均勻，同時按礦粉∶酸(重量比)1∶0.58-0.62的比例慢慢加入硫酸，攪拌2小時直至反應(yīng)完全，浸出溶液的酸度不再下降。全文摘要一種提高電解錳化合工序錳浸出率的方法，其特征是將含錳20％的碳酸錳礦粉或通過浮選富集得到品位較高的錳精礦粉細磨至180目-300目，然后按礦粉∶水(重量比)1∶3-5的比例加入40-60℃的溫水，攪拌10分鐘使錳粉分散均勻，同時按礦粉∶酸(重量比)1∶0.58-0.62的比例慢慢加入硫酸，攪拌2小時直至反應(yīng)完全，浸出溶液的酸度不再下降。本發(fā)明可使錳浸出率達99％以上，浸出壓濾渣中的不可溶性錳的含量降至0.5％以下，再用回收技術(shù)，使壓濾渣中的可溶性錳基本回收完，基本達到無錳排放。從而提高錳的回收利用率，達到提高電解錳產(chǎn)率，降低單位生產(chǎn)成本的目的。文檔編號C22B3/08GK101787437SQ201010146419公開日2010年7月28日申請日期2010年4月14日優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日發(fā)明者盧彪,宋宏清,石增壽,石朝軍,符秋嫻,胡池,麻德立申請人:花垣縣強樺礦業(yè)有限責任公司