CN101307462A - 一种高铁锰矿浸出除铁的方法 - Google Patents

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齐牧
张文山
崔传海
梅光贵
明宪权
李基发
刘飞
朱孟军
王云来
符方兰
宋宝春
欧迪耀
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Abstract

一种高铁锰矿浸出除铁的方法，它解决了用含铁量高的辽西碳酸锰矿生产电解金属锰过程中，在浸出除铁工序存在的料浆粘稠、过滤困难的问题。该方法是向化合罐中加入足以使物料浸润的阳极液，其特殊之处是先向化合罐内依次加入硫酸和碳酸锰矿粉，紧接着加入二氧化锰矿粉，加料过程中不断搅拌，同时保持溶液温度80～95℃，加入氨水至pH＝6～7，最后根据溶液中硫酸铵的浓度，决定是否加入硫酸铵及其加入量。采用该方法可以利用廉价易得的辽西碳酸锰矿和氧化锰矿生产电解金属锰，经过中和处理后溶液中∑Fe＜0.001g/L，全部达到指标要求，锰浸出率在80％以上。

Description

一种高铁锰矿浸出除铁的方法
技术领域
本发明属于生产电解金属锰技术领域，特别涉及以辽西锰矿为原料生产电解金属锰过程中浸出除铁的方法。
背景技术
目前国内生产电解金属锰的厂家大都集中在湖南、贵州、四川、广西等地，各厂家生产中都使用南方锰矿，包括碳酸锰矿和二氧化锰矿为原料。其浸出除铁过程是先向化合罐中加入足以使物料浸润的阳极液，再将硫酸和碳酸锰矿粉依次加入化合罐内，进行锰的浸出反应，锰以Mn2+形式进入溶液，与此同时，碳酸锰矿中的铁也被浸出，以Fe2+形式进入溶液。在加入碳酸锰矿粉1-2小时或更长时间以后加入二氧化锰矿作为氧化剂将Fe2+氧化成Fe3+，然后加入氨水，将Fe3+以Fe(OH)3的形式沉淀下去、进入渣相，经过滤后，溶液与渣分离，锰离子进入溶液，铁进入渣相，达到除铁目的。由于南方锰矿中的铁含量都很低，大部分在1％～3％之间，比较容易处理；我公司地处辽西地区，我们使用辽宁朝阳地区的碳酸锰矿(其中含有重量百分比的Mn 17-22％、∑Fe 10-16％)，资源比较丰富，但Fe含量较高、不易除去。如果参照南方锰矿的浸出除铁操作步骤，先向化合罐中依次加入硫酸和碳酸锰矿粉，进行锰的浸出反应，同时碳酸锰矿中的铁也被浸出，以Fe2+形式进入溶液。在加入碳酸锰矿粉后的的1----2小时或更长时间后加入二氧化锰矿作为氧化剂，将Fe2+氧化成Fe3+。由于此时浸出过程已经结束，溶液中[Fe2+]的浓度已经达到15g/L-30g/L，然后加入氨水中和，瞬间生成大量Fe(OH)3，极易形式胶体、使料浆粘稠，固液难于分离，致使生产过程无法持续下去，最终工艺无法打通。
发明内容：
为了解决用含铁量高的辽西碳酸锰矿生产电解金属锰过程中在浸出除铁工序存在的料浆粘稠、过滤困难的问题，提出如下技术方案。
一种高铁锰矿浸出除铁的方法，向化合罐中加入足以使物料浸润的阳极液，其特殊之处是先向化合罐内依次加入硫酸和辽西碳酸锰矿粉，紧接着加入二氧化锰矿粉，加料过程中不断搅拌，保持溶液温度80℃～95℃，当上述原料反应后、溶液中Fe2+≤0.001g/L时加入氨水至PH＝6～7，最后根据溶液中硫酸铵的浓度，决定是否加入硫酸铵及其加入量。
为了保证***的氨平衡，并且节省氨水用量，在上述方法中加入氨水之前先加入中锰渣至PH＝2～5，代替部分氨水作为中和剂除铁。
上述辽西碳酸锰矿中含有重量百分比的Mn 17％---22％、∑Fe 10-16％。
上述中锰渣为冶炼中锰产生的炉渣，其中含重量百分比的Mn 18％——20％、CaO 33％——36％、MgO 4％——6％。
本发明具有如下优点：
1、通过调整除铁预氧化操作条件，将二氧化锰矿的加入时间由原来的间隔1-2小时，变更为在加入碳酸锰矿粉后紧接着加入。这样可以随着Fe2+进入溶液，随时将它氧化成Fe3+，在高温下随时生成针铁矿(FeOOH)或黄铵铁矾(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6沉淀，不至于使Fe2+或Fe3+累积到过高的浓度，从而减少了形成氢氧化铁胶体(Fe(OH)3)的机率，使浸出料浆过滤性能好。实验表明，经过中和处理后溶液中∑Fe＜0.001g/L，全部达到指标要求，因而用辽西锰矿做为生产电解金属锰的原料，不存在工艺及产品质量问题。
2、原料来源广泛，可以利用廉价易得的辽西碳酸锰矿和氧化锰矿生产电解金属锰。
3、锰浸出率在80％以上。
4、不增加其它工艺过程。
具体实施方式
实施例1
一种高铁锰矿浸出除铁的方法，向210m3的化合罐中充60m3的阳极液后，投入碳酸锰矿粉、二氯化锰矿粉、硫酸铵，补加硫酸，再补加氨水至PH＝6.7加料过程中不断搅拌，同时保持反应温度80℃～95℃。取样合格后送压滤工序。各种原料的加入顺序为：先向化合罐内依次加入硫酸和碳酸锰矿粉，紧接着加入二氧化锰矿粉，反应后加入氨水，最后加入硫酸铵。
实施例2
一种高铁锰矿浸出除铁的方法，向210m3的化合罐中充70m3的阳极液后，投入16.5吨碳酸锰矿粉、8.2吨的二氧化锰矿粉、12.5吨的硫酸铵，补加硫酸14.465吨，补加中锰渣至PH＝2，再加入氨水至PH＝6.7，加料过程中不断搅拌，同时向化合罐中通入蒸汽，保持化合温度80～90℃，取样合格后送至压滤工序。各种原料的加入顺序为：先向化合罐内依次加入硫酸和碳酸锰矿粉，紧接着加入二氧化锰矿粉，反应后加入中锰渣和氨水，最后加入硫酸铵。
实施例3
一种高铁锰矿浸出除铁的方法，向210m3的化合罐中充60m3的阳极液后，投入16.5吨碳酸锰矿粉、8.2吨的二氧化锰矿粉、11.5吨的硫酸铵，补加硫酸13.4吨，补加中锰渣至PH＝5，再加入氨水至PH＝6.6，加料过程中不断搅拌，同时向化合罐中通入蒸汽，保持化合温度80～85℃。取样合格后送至压滤工序。各种原料的加入顺序为：先向化合罐内依次加入硫酸和碳酸锰矿粉，紧接着加入二氧化锰矿粉，反应后加入中锰渣和氨水，最后加入硫酸铵。

Claims (2)

1、一种高铁锰矿浸出除铁的方法，向化合罐中加入足以使物料浸润的阳极液，其特征是先向化合罐内依次加入硫酸和辽西碳酸锰矿粉，紧接着加入二氧化锰矿粉，加料过程中不断搅拌，保持溶液温度80℃～95℃，当上述原料反应后、溶液中Fe2+≤0.001g/L时加入氨水至PH＝6～7，最后根据溶液中硫酸铵的浓度，决定是否加入硫酸铵及其加入量。
2、根据权利要求1所述的一种高铁锰矿浸出除铁的方法，其特征是加入氨水之前先加入中锰渣至PH＝2～5，代替部分氨水作为中和剂除铁。
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