一种两矿加酸法生产硫酸锰工艺

摘要

一种两矿加酸法生产硫酸锰工艺，采用二氧化锰矿粉、硫铁矿粉（或硫精砂）与硫酸在一定温度、固液比和搅拌强度下，直接进行氧化还原反应，将不能直接溶于硫酸的二氧化锰矿粉在强硫酸介质中以硫化铁直接还原生成硫酸锰溶液，再将反应所得浆液进行除杂、固液分离、滤液净化，最后将合格硫酸锰溶液经浓缩、脱水、干燥，最终获得优质硫酸锰产品。该工艺广泛适用于含30%二氧化锰以上（质量分数）的矿粉直接生产硫酸锰，浸出率95%以上，综合回收率80%以上。提高了二氧化锰矿粉利用率，减少了传统工艺对环境的污染，减轻了工人的劳动强度，提高了产品质量，值得推广。

主权项

一种两矿加酸法生产硫酸锰工艺，其特征在于，是采用二氧化锰矿粉、硫铁矿粉与硫酸反应制得，反应依据为：15MnO₂+2FeS₂+14H₂SO₄=15MnSO₄+Fe₂(SO₄)₃+14H₂O ；其具体流程为：（1）制浆：用水将二氧化锰矿粉、硫铁矿粉按一定比例混合制浆后抽入反应釜中；以二氧化锰矿粉为基数，硫铁矿粉的实际添加量为理论添加量的130%~150%，制出的浆液中固液比例为1:3；（2）反应：向反应釜中缓慢加入适量硫酸，以二氧化锰矿粉为基数，硫酸的实际添加量为理论添加量的105%~110%；在90℃~110℃温度下缓慢搅拌，使物料在反应釜中充分进行氧化还原反应，反应过程中取样检验，当反应液中硫酸含量小于3g/L，Mn²⁺含量在90~110 g/L及反应渣中二氧化锰含量小于1.5%时，反应终止，最终生成硫酸锰溶液；（3）除杂：反应终止后，直接在反应釜内趁热对浆液进行除杂，先采用碳酸钙或碳酸锰将溶液pH缓慢调整至5.0，并在90℃以上温度下保温20min，再用粒度小于1mm的硫化钡缓慢调整重金属至用饱和硫化钠溶液检验无黑色，除杂结束趁热进行固液分离和对残渣的洗涤；（4）净化：在滤液出口处按照液体总量以1kg/m³的控制量加入100g/L的福美钠溶液，滤液收集于储液池中，在池中的滤液经自然冷却、沉降8h以上，使经硫化过滤液中残留的有害杂质进一步絮凝沉降，一些胶体物质也能随着过饱和硫酸镁、硫酸钙结晶吸附除去，经检验合格后再进行精压滤，滤液收集于合格液池中；（5）制出产品：合格滤液经浓缩、脱水、烘干和检验合格后进行包装，浓缩时先将合格滤液送入高位预热桶进行预热，再匀速加入到浓缩桶中，当浓缩桶中的溶液波美度达到58~60°Bé时，浓缩终止，在准备就绪的离心机中立即进行离心脱水，并控制蒸发与加料速度确保浓缩桶中溶液波美度稳定，防止硫酸锰晶体返溶和浓缩桶中溶液变浓稠；最终获得优质硫酸锰产品。