CN102174705B - 用双氧水除铁生产电解金属锰的方法 - Google Patents

Abstract

用双氧水除铁生产电解金属锰的方法，其具体步骤如下：向化合罐内加入电解锰阳极液，搅拌后化验分析Mn²⁺,H⁺,(NH₄)₂SO₄的含量；加入浓硫酸及硅锰渣粉，投料过程中通入蒸气加热；以硫酸计残酸为5～6g/L时进行压滤，将滤液压入到净化罐中，测定滤液中二价铁的含量；加入双氧水，双氧水的加入量为：二价铁的浓度×料液体积，使料液中的Fe²⁺≤0.001g/l；然后用氨水进行中和，将净化剂用水稀释后加入到料液中进行净化；搅拌后取样送快速化验室分析：Co、Ni、Zn含量≤0.001g/l时，将其进行压滤，滤液打入高位液池中静置；再经过电解车间进行电解得到合格电解金属锰。优点是：反应时间短，节省净化剂的使用量，不会对后续的电解产生影响，节约成本，能起到中和的作用，减少氨水的使用量。

Description

用双氧水除铁生产电解金属锰的方法

技术领域

本发明涉及一种用双氧水除铁生产电解金属锰的方法。

背景技术

在电解锰行业广泛使用的是二氧化锰矿氧化除二价铁法，该方法存在以下不足：

（1）二氧化锰矿资源利用率低、浪费严重、影响浸出收率，根据生产实践发现，有近70～75%二氧化锰矿粉直接进入滤渣之中而白白浪费。

 （2）由于二氧化锰矿利用率低,没有利用的二氧化锰矿直接进入浸出渣中，目前,国内电解锰厂对浸出渣的处理,普遍采用堆埋的方式。随着废渣量的增加,将加剧对土壤及地下水的污染,对环境造成不利影响。

发明内容

本发明是要解决二氧化锰矿除铁效率低，资源浪费严重，成本高的问题，提供一种用双氧水除铁生产电解金属锰的方法。

本发明涉及的用双氧水除铁生产电解金属锰的方法，其具体步骤如下：

（1）向化合罐内加入电解锰阳极液，搅拌10～15分钟后，化验分析Mn²⁺,H⁺,(NH₄)₂SO₄的含量；

（2）然后根据电解锰阳极液中锰含量按照下式加入浓硫酸及硅锰渣粉：

式1：硅锰渣粉重量＝合格液与电解锰阳极液锰浓度之差（g/L）×电解锰阳极液体积/硅锰渣粉的∑Mn百分含量 ，              

式2：酸矿比即（浓硫酸重量+阳极液含酸重量）：硅锰渣重量=0.6：1～0.5：1  ，                                     

式3：浓硫酸加入量重＝(硅锰渣重量×酸矿比－阳极液体积×阳极液H⁺含量（g/L）)/浓硫酸质量分数   ，   

所述的硅锰渣粉为冶炼硅锰合金后的废渣，其含全锰质量分数在10～14%之间，投料过程中通入蒸气加热，温度控制在80～85℃，搅拌3～3.5小时；

（3）以硫酸计残酸为5～6g/L时进行压滤，将滤液压入到净化罐中，测定滤液中二价铁的含量，加入双氧水，双氧水的加入量为：二价铁的浓度×料液体积，使料液中的Fe²⁺≤0.001g/l；然后用氨水进行中和，搅拌后使全铁≤0.001g/l、pH：6.5～7.0；将净化剂用水稀释后缓慢加入到料液中进行净化；搅拌30～60分钟，取样送快速化验室分析： Co、Ni、Zn含量≤0.001g/l时，将其进行压滤，滤液打入高位液池中静置；再经过电解车间进行电解得到合格电解金属锰。

本发明具有如下优点：

(1)采用双氧水除铁，除铁效率高，无污染，价格低廉，操作方便。由于双氧水氧化性强，反应时间较二氧化锰矿减少30～40分钟，利用率高60～70%；同时，新生产的氢氧化铁沉淀对料液可以起到絮凝净化的作用，因此节省了30～40%净化剂的使用量。同时由于双氧水除铁后的产物为水和氧气，因此，不引入其它杂质，不会对后续的电解产生影响。

(2)由于双氧水的价格较二氧化锰矿要低，因此生产每吨金属锰节约了300～400元，大幅度降低电解锰的生产成本，并且改善了作业环境。

(3)双氧水在除铁过程中要消耗一部分酸，因此，能起到中和的作用，减少氨水的使用量。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

（1）首先向化合罐内注入200m³阳极液，搅拌10分钟后，分析阳极液成分Mn²⁺：13.2g/L,H⁺:34g/L,(NH₄)₂SO₄:108g/L。

（2）根据分析结果按（1）、（2）、（3）式计算出应投加的全锰百分含量为14%的硅锰渣34吨和硫酸10.2吨。

（3）向化合罐中加入经计算所需硫酸，将浸出所需的硅锰渣粉通过吨袋投入化合罐中。

（4）投料过程中可开加蒸汽进口阀门，通过蒸汽给化合罐内料液加热，控制料液反应温度控制在85℃。

（5）继续搅拌3小时，然后取样送快速化验室分析：Mn²⁺：35.6g/L,H⁺:5.3g/L,Fe²⁺:1.9g/L。将滤液压入净化罐中，然后根据滤液中二价铁的含量加入双氧水，直到Fe²⁺=0.001g/L。然后用氨水进行中和后搅拌0.5小时，取样分析：全铁=0.001g/l、pH：6.5。根据料液体积按净化剂50g/m³的福美钠和30ml/m³的(NH₄)₂S的量用0.8m³水分别稀释后缓慢加入到料液中进行净化；搅拌30分钟后，停搅拌后取样送快速化验室分析： Co、Ni、Zn含量， Co=0.001、Ni=0.001、Zn=0.001g/l，进行压滤，滤液打入高位液池中静置。

（6）合格液经过电解车间进行电解得电解金属锰3.8吨。

实施例2

（1）首先向化合罐内注入200m³阳极液，搅拌15分钟后，分析阳极液成分Mn²⁺：12.6g/L,H⁺:33.2g/L,(NH₄)₂SO₄:103g/L。

（2）根据分析结果按（1）、（2）、（3）式计算出应投加的全锰百分含量为10%的硅锰渣45吨和硫酸20.4吨。

（3）向化合罐中加入经计算所需硫酸，将浸出所需的硅锰渣粉通过吨袋投入罐中。

（4）投料过程中可开加蒸汽进口阀门，通过蒸汽给罐内料液加热，控制料液反应温度控制在80℃。

（5）继续搅拌3.5小时，然后取样送快速化验室分析：Mn²⁺：32.8g/L,H⁺:5.0g/L,Fe²⁺:1.7g/L。将滤液压入净化罐中，然后根据滤液中二价铁的含量加入双氧水，直到Fe²⁺=0.0008g/L。然后用氨水进行中和后搅拌0.5小时，取样分析：全铁=0.0009g/l，pH：7.0。根据料液体积按净化剂51 /m³的福美钠和33ml/m³的(NH₄)₂S的量用1m³水分别稀释后缓慢加入到料液中进行净化；搅拌50分钟后，停搅拌后取样送快速化验室分析： Co=0.0008、Ni=0.0006、Zn=0.001含量，进行压滤，滤液打入高位液池中静置。

（6）合格液经过电解车间进行电解得到电解金属锰3.5吨。

实施例3

（1）首先向化合罐内注入200m³阳极液，搅拌12分钟后，分析阳极液成分Mn²⁺：12.2g/L,H⁺:32g/L,(NH₄)₂SO₄:104g/L。

（2）根据分析结果按（1）、（2）、（3）式计算出应投加的全锰百分含量为12%的硅锰渣42t和硫酸16.7吨。

（3）向化合罐中加入经计算所需硫酸，将浸出所需的硅锰渣粉通过吨袋投入罐中。

（4）投料过程中可开加蒸汽进口阀门，通过蒸汽给罐内料液加热，控制料液反应温度控制在83℃。

（5）继续搅拌3.2小时，然后取样送快速化验室分析：Mn²⁺：33.6g/L,H⁺:6.0g/L,Fe²⁺:1.4g/L。将滤液压入净化罐中，然后根据滤液中二价铁的含量加入双氧水，直到Fe²⁺=0.0005g/L。然后用氨水进行中和后搅拌0.5小时，取样分析：全铁=0.0006g/l、pH：6.6。根据料液体积按净化剂53g/m³的福美钠和32ml/m³的(NH₄)₂S的量用0.9m³水分别稀释后缓慢加入到料液中进行净化；搅拌60分钟后，停搅后取样送快速化验室分析： Co、Ni、Zn含量， Co=0.0008g、Ni=0.0004g、Zn=0.0007g进行压滤，滤液打入高位液池中静置。

（6）、合格液经过电解车间进行电解得到电解金属锰3.6吨。

上述实施例中的硅锰渣粉也可用碳酸锰矿代替。

Claims (1)

1.用双氧水除铁生产电解金属锰的方法，其特征是具体步骤如下：

（1）向化合罐内加入电解锰阳极液，搅拌10～15分钟后，化验分析Mn²⁺、H⁺、(NH₄)₂SO₄的含量；

（2）然后根据电解锰阳极液中锰含量按照下式加入浓硫酸及硅锰渣粉：

式1：硅锰渣粉重量＝合格液与电解锰阳极液锰浓度之差×电解锰阳极液体积/硅锰渣粉的∑Mn百分含量 ，              

式2：酸矿比即（浓硫酸重量+阳极液含酸重量）：硅锰渣重量=0.6：1～0.5：1  ，                                     

式3：浓硫酸加入量重＝(硅锰渣重量×酸矿比－阳极液体积×阳极液H⁺含量/浓硫酸质量分数   ，   

所述的硅锰渣粉为冶炼硅锰合金后的废渣，其含全锰质量分数在10～14%之间，投料过程中通入蒸气加热，温度控制在80～85℃，搅拌3～3.5小时；

（3）以硫酸计残酸为5～6g/L时进行压滤，将滤液压入到净化罐中，测定滤液中二价铁的含量，加入双氧水，双氧水的加入量为：二价铁的浓度×料液体积，使料液中的Fe²⁺≤0.001g/L；然后用氨水进行中和，搅拌后使全铁≤0.001g/L、pH：6.5～7.0；将净化剂用水稀释后缓慢加入到料液中进行净化；搅拌30～60分钟，取样送快速化验室分析： Co、Ni、Zn含量≤0.001g/L时，将其进行压滤，滤液打入高位液池中静置；再经过电解车间进行电解得到合格电解金属锰。

Images