專利名稱：一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濕法冶金回收錳的方法，具體是ー種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法。
背景技術(shù)：
錳鋁榴石是國土資源部門認為目前尚無エ業(yè)意義或エ業(yè)意義不大的錳的硅酸鹽礦物。采用火法冶金從錳鋁榴石礦中回收錳的方法回收效果差、回收成本高；傳統(tǒng)濕法冶金不能有效提取錳。錳鋁榴石是錳石榴石類的ー種端員礦物，其結(jié)構(gòu)表達式為=Mn3Al2 (SiO4)3，屬等軸晶系島狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物、対稱性強，晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有很強的原子間化學(xué)鍵結(jié)合力，布氏硬度為6. 5 7。結(jié)晶形態(tài)較好的錳鋁榴石晶體可作為ー種觀賞寶石，具有較高的觀賞價值。錳鋁榴石分布廣泛，在全球各地的錳礦石中均存在，其是在地球深部的高溫、高壓條件下由含硅、鋁、錳及其它元素的礦物自然合成，隨地殼運動上升至地殼淺層或地表。在錳礦資源中，錳鋁榴石礦物廣泛與碳酸錳礦、氧化錳礦等錳礦物共同伴生，部分礦體中錳鋁榴石占含錳礦物總量的60 70%，是ー種重要的錳礦資源。但是由于錳鋁榴石的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、極難破壞。錳鋁榴石純礦物的理論含錳量僅有33. 29%，鋁、硅等元素存在于錳鋁榴石礦物晶格之中，通過傳統(tǒng)的選礦過程不可能將其與主金屬錳分離。エ業(yè)實踐中，單純的錳鋁榴石礦物或以其為主的礦物需要用火法冶金過程的高溫來加以破壞，多與其它錳礦物配合用于火法生產(chǎn)硅錳合金。但由于其中硅、鋁的含量過高，冶煉產(chǎn)出的硅錳合金不能直接作為商品硅錳合金銷售和使用，僅能作為進ー步冶煉的初級原料使用。因此，在我國地礦部門列入具有エ業(yè)意義的二十余種錳礦物中，不包括目前尚無エ業(yè)意義或エ業(yè)意義不大的錳的硅酸鹽ー錳石榴石。由于傳統(tǒng)濕法冶金過程無法有效分解錳鋁榴石提取其中的錳元素，尚未見有采用濕法冶金方法處理錳鋁榴石礦物的報道。目前采用傳統(tǒng)エ藝直接浸出錳礦的錳濕法冶金工廠及錳化工廠，一般都以碳酸錳礦和氧化錳礦作為原料進行生產(chǎn)。錳礦物原料中如含有較高的錳鋁榴石，將嚴重影響錳的浸出率，因此各礦山存有大量的錳鋁榴石礦無法有效應(yīng)用。這些堆存的礦石含錳量較高的僅有20%左右，既無法滿足火法處理的原料要求，也不能用濕法冶金處理。我國是世界上最大的錳消費國，錳礦產(chǎn)量遠不能滿足需要，還要大量進ロ優(yōu)質(zhì)錳礦以滿足生產(chǎn)需要。我國雖有較為豐富的錳礦資源，但以中、小型礦床為主，且礦石品位比較低。將現(xiàn)存錳鋁榴石礦物充分利用起來，將大大解決錳消費需求和供給之間的矛盾，滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為將傳統(tǒng)濕法エ藝不能處理的錳鋁榴石礦物資源有效利用，本發(fā)明提出一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法的技術(shù)方案。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法，采用濕法冶金的技術(shù)，浸取錳鋁榴石礦物中所含的錳，與礦物中的其它成分分離，具體步驟為(1)礦物粉碎、磨細至-100目以下；
(2)在錳鋁榴石礦物加水調(diào)成礦漿，加入的水重量為礦物重量的3 7倍；
(3)在礦漿中加入硫酸，礦漿調(diào)配至酸濃度為20g/L 200g/L；
(4)加熱礦漿、保溫浸??；
(5)液固分離，得到含錳浸出液。步驟(3)所述的在礦漿中加入硫酸為一次全部加入或采用泵將礦漿連續(xù)地加入，實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。步驟(4)所述加熱礦的溫度為90°C 220°C，所述的保溫浸取的時間為60min 300min,浸取的過程在密閉反應(yīng)容器內(nèi)完成。
步驟(5)所述的液固分離，得到含錳浸出液是采用過濾進行分離，或沉清實現(xiàn)液固分離。本發(fā)明是從以錳鋁榴石中，采用提高密閉反應(yīng)器內(nèi)的工作壓カ和溫度的方法強化反應(yīng)過程，高溫強化酸浸使錳原料中的錳迅速、充分浸出，并與硅、鋁等脈石組分有效分離，使浸出率和成本達到最佳。由于錳鋁榴石的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、極難破壞，鋁、硅等元素存在于錳鋁榴石礦物晶格之中，本發(fā)明將錳鋁榴石礦物粉碎、磨細，調(diào)成礦漿，加入硫酸，較常規(guī)方法提高了加熱礦漿的溫度和浸取時間，采用過濾或者沉清的方法進行液固分離，得到含錳滿足后續(xù)エ序要求的浸出液。本發(fā)明采用加壓酸浸法從錳鋁榴石礦中浸出回收錳，通過加壓酸浸，大大強化浸出反應(yīng)條件，破壞礦物結(jié)構(gòu)，直接浸溶錳鋁榴石礦中的錳。本發(fā)明所采用的錳鋁榴石礦濕法冶金方法可提取礦物中大部分的錳，且本方法生產(chǎn)效率高，不污染環(huán)境。發(fā)明的有益效果為能直接浸出錳鋁榴石礦中的錳，有利于提高錳礦資源的利用率，擴大了錳濕法冶金的礦物原料品種；通過強化反應(yīng)條件，將現(xiàn)行濕法冶金方法無法分解的錳鋁榴石礦物破壞分解，提取其中所含的錳，實現(xiàn)錳鋁榴石礦的浸溶和回收其中的錳，采用本發(fā)明的方法可在較經(jīng)濟的條件下有效提取錳鋁榴石礦物中的錳，提高錳資源的利用率；作業(yè)在封閉容器內(nèi)進行時避免了加溫浸出過程中大量水分蒸發(fā)帶來的熱量損失，同時避免作業(yè)過程中逸出的反應(yīng)氣體及酸霧污染環(huán)境的及對操作人員的危害，改善作業(yè)條件；本發(fā)明エ藝具有技術(shù)先進、操作方便，資源利用率高，錳浸出率高，作業(yè)時間短，エ藝流程短，勞動生產(chǎn)率高，環(huán)境友好的特點。
具體實施例方式一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法，采用加壓酸浸技木，從錳鋁榴石礦物中提取礦物中的錳，同時分離礦物中有礙生產(chǎn)過程進行的硅、鋁等雜質(zhì)成分，是ー種具有極高實用價值的強化濕法冶金エ藝，首次實現(xiàn)了錳鋁榴石礦物的資源化利用。本方法提供6個實施例，具體數(shù)據(jù)見表I。本方法的實施步驟為
(1)礦物粉碎、磨細至100目以下；
(2)在錳鋁榴石礦物加水調(diào)成礦漿，加入的水重量為礦物重量的3 7倍；
(3)根據(jù)礦漿成份的不同設(shè)計礦漿酸濃度，在礦漿中加入硫酸，礦漿調(diào)配的酸濃度為20g/L 200g/L ；
(4)加熱礦漿、并保溫一定時間，進行浸取，進行浸取的礦漿加熱溫度為90°C 220°C，保溫浸取時間為60min 300min，浸取過程在密閉反應(yīng)容器內(nèi)。進行浸取時礦漿的加入作業(yè)可采用一次加入完成全部步驟再進行下一次作業(yè)，也可采用泵將礦漿連續(xù)加入和泵出，實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)；
(5)采用過濾進行分離，也可采用沉清實現(xiàn)液固分離，得到含錳滿足后續(xù)エ序要求的浸出液，
(6)所得到的浸出液可送浄化和后續(xù)エ藝，生產(chǎn)電解金屬錳及其它錳產(chǎn)品。表I。

權(quán)利要求
1.一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法，采用濕法冶金的技術(shù)，浸取錳鋁榴石礦物中所含的錳，與礦物中的其它成分分離，具體步驟為 (1)礦物粉碎、磨細至-100目以下； (2)在錳鋁榴石礦物加水調(diào)成礦漿，加入的水重量為礦物重量的3 7倍； (3)在礦漿中加入硫酸，礦漿調(diào)配至酸濃度為20g/L 200g/L； (4)加熱礦漿、保溫浸取； (5)液固分離，得到含錳浸出液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法，其特征是步驟(3)所述的在礦漿中加入硫酸為一次全部加入或采用泵將礦漿連續(xù)地加入，實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。
3.據(jù)權(quán)利要求I所述的一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法，其特征是步驟(4)所述加熱礦的溫度為90°C 220°C，所述的保溫浸取的時間為60min 300min，浸取的過程在密閉反應(yīng)容器內(nèi)完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法，其特征是步驟(5)所述的液固分離，得到含錳浸出液是采用過濾進行分離，或沉清實現(xiàn)液固分離。
全文摘要
一種錳鋁榴石礦濕法冶金的方法，對傳統(tǒng)濕法工藝不能處理的錳鋁榴石礦物，采用濕法冶金的技術(shù)，浸取其中所含的錳，與礦物中的其它成分分離，具體步驟為(1)礦物粉碎、磨細至-100目以下；(2)粉礦加水調(diào)成礦漿，加入的水重量為礦物重量的3～7倍；(3)在礦漿中加入硫酸，礦漿調(diào)配至酸濃度為20g/L～200g/L；(4)加熱礦漿、保溫浸取；(5)液固分離，得到含錳浸出液。發(fā)明的有益效果為能直接浸出錳鋁榴石礦中的錳，有利于提高錳礦資源的利用率，擴大了錳濕法冶金的礦物原料品種；實現(xiàn)錳鋁榴石礦的浸溶和回收其中的錳。本發(fā)明工藝具有技術(shù)先進、操作方便，資源利用率高，錳浸出率高，作業(yè)時間短，工藝流程短，勞動生產(chǎn)率高，環(huán)境友好的特點。
文檔編號C22B47/00GK102703698SQ201210238008
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者馮桂林, 郭永鍇 申請人:昆明永瑞防腐有限公司