常温常压还原浸出低品位氧化锰制备硫酸锰溶液的方法

摘要

一种常温常压还原浸出低品位氧化锰制备硫酸锰溶液的方法，先测阳极液的Mn⁺²、（NH₄）SO₄、H₂SO₄含量，计算氧化锰矿、硫铁矿和硫酸添加量；搅拌中向阳极液投入氧化锰矿粉、硫酸和硫铁矿及少量废铁屑；再投入吸附剂吸附单质硫等胶质物，使MnO₂和FeS₂矿的颗粒不被胶质物包裹，MnO₂和FeS₂分子在常温常压下充分氧化还原；浸出后加入除硫剂和氧化剂氧化低价硫；固液分离得硫酸锰电解液。本发明的方法在无外加热条件下，利用现有碳酸锰工艺设备，以锰品位为10％～18％的低品位且不论杂质的氧化锰矿为原料，通过添加废铁屑和含炭物质催化剂、捕捉剂、吸附剂及发热剂，使之与硫铁矿发生还原反应，浸出硫酸锰溶液。

主权项

一种常温常压还原浸出低品位氧化锰制备硫酸锰溶液的方法，其生产工艺步骤为：⑴以硫铁矿、氧化锰矿和硫酸为制备硫酸锰溶液的主要原料；将硫铁矿粉碎至120目，过筛率90%以上；氧化锰矿粉碎至100目，过筛率90%以上；⑵取阳极液，测Mn²⁺、（NH₄）₂SO₄、H₂SO₄的含量；⑶根据阳极液中的Mn²⁺、硫酸含量计算氧化锰矿、硫铁矿投放量和硫酸添加量；⑷向化合槽加入阳极液，在搅拌中投入由第⑶步计算所得量的氧化锰矿粉、硫酸和硫铁矿，以及少量废铁屑；⑸投入含碳物质作捕捉剂和吸附剂，以吸附反应过程中产生单质硫胶质物，保持氧化锰矿和硫铁矿的颗粒不被胶质物包裹；浸出2小时后，向化合槽余下容积加满阳极液；⑹浸出8小时后,加入除硫剂和氧化剂，氧化低价硫；⑺浸出9小时后，加氨水将pH值调至6.5～6.8；⑻中和后的液浆送压滤车间压滤，固液分离后得硫酸锰电解液；其特征是：第⑶步所用的计算公式为：氧化锰矿t=〔（37kg/m³‑阳极液Mn²⁺含量kg/m³）×每个化合槽的溶液方量〕/〔（矿粉的Mn品位）×0.95×（1﹣Wf）〕×1/1000；其中37为合格标准液Mn²⁺的含量，0.95为浸出率，Wf为矿粉水份；硫酸kg＝氧化锰矿粉投量kg×矿酸比－每个化合槽的溶液方量×阳极液含酸量；矿酸比为0.3～0.35；硫铁矿t＝氧化锰矿粉投量t×硫铁矿耗用系数；硫铁矿耗用系数为0.15～0.3；硫铁矿含硫25%以上，硫铁比为1.14︰1，矿粉料径要求120目以上；第⑷步加入化合槽的阳极液占化合槽容积1/4～1/3，搅拌速度为55～100转/分；废铁屑t=2kg/槽的容积m³；利用第⑷步加入的氧化锰矿粉、硫酸、硫铁矿和废铁屑的主化学反应为放热反应的机理，使氧化锰和硫铁矿分子在没有外加热提高温度且在常压下充分发生氧化还原反应；第⑸步的捕捉剂和吸附剂为含碳物质煤粉和/或活性碳，用量为0.35kg/槽的容积m³；第⑹步的除硫剂和氧化剂为双氧水，用量为0.17kg/槽的容积m³。