CN108928853A - 一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法，具体包括以下步骤：1)堆浸：将锰矿浸出渣和还原有机剂混合，加入硫酸进行堆浸；2)强化浸出：堆浸结束，加入水，搅拌浸出，过滤，取滤液，得到硫酸铁‑硫酸锰混合液；得到的滤渣是二氧化硅粗料，作为耐火材料或者经过提纯得到白炭黑；3)萃取分离：将上步骤得到的硫酸铁‑硫酸锰混合液进行萃取分离，得到硫酸亚铁液体和硫酸锰液体，调节硫酸亚铁液体的pH为4‑6，加入铁屑，控制温度冷却结晶，得到硫酸亚铁产品；将得到的硫酸锰液体浓缩结晶，得到高纯硫酸锰产品。

Description

一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法
技术领域
本发明属于锰矿浸出渣的资源化综合利用技术领域，涉及一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法。
背景技术
我国锰矿资源丰富，分布广泛，锰作为一种重要的冶金、化工原材料，为我国经济发展和地区经济建设做出了巨大的贡献。锰矿资源的开发利用中，主要以锰系铁合金和电解金属锰的形式用于钢铁工业，其余主要利用在肥料、饲料、化工等行业上。矿物加工是环保风险居高的领域，其中锰矿资源利用领域，以锰矿湿法加工的浸出渣的环保问题最为突出。
目前多数锰加工企业都是将废渣运送到堆场、筑坝堆存或者填埋，由于锰湿法加工的回收率一般不高，因此锰渣都残留有5-10％的锰，且伴有铁等其它可利用金属元素。简单的堆存处理不仅占用土地，且存在着大量有害元素(物质)，渗透到土壤、地表水和地下水中的严重环境污染隐患问题。九十年代以后，我国开展了对锰渣的综合利用研究，基本集中在作为配料生产建筑材料方面。但锰矿浸出渣的本身属性决定了其只能作为添加剂少量配料生产水泥等材料，不适合大量应用在建材方面，因此锰渣的资源利用始终没得到根本性的好转。
综上所述，探索一种锰渣绿色资源再利用的新途径、新方法，具有重大的环境社会经济效益。
发明内容
为了现有技术的不足，本发明提供一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法，是一种锰矿浸出渣的绿色利用回收方法，本发明针对锰矿浸出渣，研究出了一种绿色处理锰渣、达到资源综合回收的方法，首先回收锰渣中的锰铁、制备高附加值高纯硫酸锰和硫酸亚铁产品，提完锰铁之后剩余的二氧化硅粗料作为耐火材料原料出售。本方法环保清洁、低成本高效益，解决了锰渣的环保问题，社会经济效益显著，可最大限度回收锰铁等金属资源，对锰渣进行多渠道的综合回收利用。
本发明所述的一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法，具体包括以下步骤：
1)堆浸：将锰矿浸出渣和还原有机剂混合，加入硫酸进行堆浸；
2)强化浸出：堆浸结束，加入水，搅拌浸出，过滤，取滤液，得到硫酸铁-硫酸锰混合液；
得到的滤渣是二氧化硅粗料，作为耐火材料或者经过提纯得到白炭黑；
3)萃取分离：将上步骤得到的硫酸铁-硫酸锰混合液进行萃取分离，得到硫酸亚铁液体和硫酸锰液体，调节硫酸亚铁液体的pH为4-6，加入铁屑，控制温度冷却结晶，得到硫酸亚铁产品；
将得到的硫酸锰液体浓缩结晶，得到高纯硫酸锰产品。
本发明步骤1)所述的锰矿浸出渣，锰含量大于1％，铁含量大于3％。
步骤1)所述的还原有机剂，为木屑、玉米秸秆、玉米淀粉、木薯粉、甘蔗渣、麸皮、麦糠有机物或生物质，其用量为理论量的100％-200％。
步骤1)所述的加入酸进行堆浸，堆浸时要求酸性条件，加入酸是理论量的100-140％，堆浸时间在常温下为2-24h。
步骤3)所述的调节硫酸亚铁液体的pH为4-6，加入碳酸氢铵调节硫酸亚铁液体的pH为4-6。
步骤3)所述的控制温度冷却结晶，冷却结晶温度为-10--5℃。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明操作流程简单，使用的原料即木屑、玉米秸秆、玉米淀粉、木薯粉、甘蔗渣、麸皮、麦糠有机物或生物质，来源广泛且成本低，利于扩大工业化生产。
2、本发明在堆浸、浸出、分离、结晶等各个过程中无有害气体产生，处理过程达到环保清洁。
3、本发明生产得到的高纯硫酸锰、硫酸亚铁、耐火材料以及白炭黑产品品质好且市场效应良好，能产生较高的社会经济效益。
4、本发明是对锰矿浸出渣进行友好处理，对社会以及环境保护有着重要意义。
附图说明
图1是本方法的流程示意图。
具体实施方式
下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1：
取广西钦州某锰矿厂锰矿浸出渣1kg，此浸出渣锰含量2.12％，铁含量12.37％。
加入木屑50g，搅拌均匀后加入30ml浓硫酸，常温堆浸12h后，加入 200ml水，搅拌浸出，过滤，取滤液，得到硫酸铁-硫酸锰混合液，利用萃取技术对锰铁离子进行分离。得到含铁离子液体加热，温度保持在50℃，并加入20g的铁屑，调节液体ph为4-5。得到的硫酸亚铁溶液在-5℃下冷冻结晶得到硫酸亚铁晶体。含锰高纯液体浓缩结晶得到硫酸锰产品。
实施例2：
取广西钦州某锰矿厂高铁锰矿浸出渣2kg，此浸出渣锰含量6.4％，铁含量45.5％。
加入玉米秸秆600g，搅拌均匀后加入800ml浓硫酸，常温堆浸8h后，加入5L水，搅拌浸出，过滤，取滤液，得到硫酸铁-硫酸锰混合液，利用萃取技术对锰铁离子进行分离。含铁离子液体加热，温度保持在80℃，并加入800g的铁屑，调节液体ph为4-5。得到的硫酸亚铁溶液在-10℃下冷冻结晶得到硫酸亚铁晶体。得到的含锰高纯液体，浓缩结晶，得到硫酸锰晶体。
实施例3：
取广西钦州某锰矿厂锰矿浸出渣5kg，此浸出渣锰含量6.6％，铁含量 35.8％。
加入木屑1kg，搅拌均匀后加入3000ml浓硫酸，常温堆浸6h后，加入10L水，搅拌浸出，过滤，取滤液，得到硫酸铁-硫酸锰混合液，加入碳酸氢铵，使ph保持5-6，过滤得到氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀加热 450摄氏度，得到三氧化二铁产品。剩余的硫酸锰铵溶液继续加入碳酸氢铵，反应生成高纯硫酸锰。
实施例中得到的硫酸亚铁品质均符合一级品的要求。
以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方法，但本专利的保护范围并不局限于此，对于本领域普通技术人员来讲，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内，因此本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)堆浸：将锰矿浸出渣和还原有机剂混合，加入硫酸进行堆浸；
2)强化浸出：堆浸结束，加入水，搅拌浸出，过滤，取滤液，得到硫酸铁-硫酸锰混合液；
得到的滤渣是二氧化硅粗料，作为耐火材料或者经过提纯得到白炭黑；
3)萃取分离：将上步骤得到的硫酸铁-硫酸锰混合液进行萃取分离，得到硫酸亚铁液体和硫酸锰液体，调节硫酸亚铁液体的pH为4-6，加入铁屑，控制温度冷却结晶，得到硫酸亚铁产品；
将得到的硫酸锰液体浓缩结晶，得到高纯硫酸锰产品。
2.根据权利要求1所述的一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法，其特征在于：步骤1)所述的锰矿浸出渣，锰含量大于1％，铁含量大于3％。
3.根据权利要求1所述的一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法，其特征在于：步骤1)所述的还原有机剂，为木屑、玉米秸秆、玉米淀粉、木薯粉、甘蔗渣、麸皮、麦糠有机物或生物质，其用量为理论量的100％-200％。
4.根据权利要求1所述的一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法，其特征在于：步骤1)所述的加入酸进行堆浸，堆浸时要求酸性条件，加入酸是理论量的100-140％，堆浸时间在常温下为2-24h。
5.根据权利要求4所述的一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法，其特征在于：步骤3)所述的调节硫酸亚铁液体的pH为4-6，是加入碳酸氢铵调节硫酸亚铁液体的pH为4-6。
6.根据权利要求1所述的一种锰矿浸出渣的综合回收利用方法，其特征在于：步骤3)所述的控制温度冷却结晶，冷却结晶温度为-10--5℃。
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