貧錳高鐵碳酸錳礦生產電解錳的方法
【專利摘要】本發明利用貧錳高鐵碳酸錳礦生產電解錳的方法，是將貧錳高鐵碳酸錳礦于二氧化錳礦混合使用，采用直接浸出法，技術方案是碳酸錳礦是直接酸浸制的硫酸錳溶液，再通過中和、凈化、過濾等一系列工藝制備為電解液，經加入添加劑如二氧化硒、亞硫酸銨等即可進入電解槽進行電解。本發明的特點是解決了二氧化錳礦生產電解錳長期以來存在的還原工藝設備投資大、工藝復雜、成本高、生產條件惡劣、不能滿足環保要求等一系列的問題，為利用二氧化錳礦生產電解錳提供了新的途徑。同時，也為貧錳高鐵碳酸錳礦的開發利用提供了新的途徑，變廢為寶，充分了利用國家資源。
【專利說明】貧錳高鐵碳酸錳礦生產電解錳的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及冶煉，進一步是金屬錳，具體是利用低品位碳酸錳礦生產電解錳的方法，更具體是利用貧錳高鐵碳酸錳礦生產電解錳的方法。
【背景技術】
[0002]我國的電解錳企業絕大多數采用碳酸錳礦石為原料，每生產一噸電解錳需耗8~10噸碳酸錳礦石。經過幾十年開采，目前國內20%以上的碳酸錳礦石已經不多見了，普遍是12%~15%的品位，部分地區的使用品位已經低至8%~12%。按照行業的用礦標準，這樣的碳酸錳礦石已無開采使用價值。
[0003]碳酸錳礦是直接利 用硫酸與碳酸錳化合反應制取硫酸錳溶液，再通過中和、凈化、過濾等一系列工藝制備為電解液，經加入添加劑如二氧化硒、亞硫酸銨等即可進入電解槽進行電解；而利用二氧化錳生產電解錳的工藝與用碳酸錳生產工藝有所差別，主要是二氧化錳在一般條件下不與硫酸反應，必須還原為二價錳后才能與硫酸反應制備硫酸錳溶液。目前主要采用兩礦法，即是用二氧化錳礦粉和硫鐵礦在硫酸作用下發生氧化還原反應來制備硫酸錳。此法最大缺點是產品含硫高，需用蒸汽加熱升溫。
[0004]采用碳酸錳礦石為原料生產電解錳，碳酸錳中的錳離子以二價形態存在，能夠溶于稀硫酸中，不用還原，不必采取預處理，可以直接酸浸，節省了設備投資和運營成本。二氧化錳中的錳離子以四價形態存在，四價錳離子氧化物不溶于稀硫酸，要將二氧化錳還原成氧化錳才能溶于稀硫酸，而還原過程需要消耗能量，同時還原設備投資大，生產成本高。氧化錳礦石在中國電解錳企業中應用的主要障礙是固定資產投資額和生產成本。長期以來氧化錳礦還原工藝因設備投資大、工藝復雜、成本高或生產條件惡劣，不能滿足環保要求等不能得到推廣。
[0005]貧錳高鐵碳酸錳礦是指含錳為8~12%、含鐵10-21%的低品位錳礦，是一種價值更低的錳礦資源，因其含錳品位低使生產成本偏高,而含鐵高會使得料液體系成為膠體質化而使過濾困難，且消耗氨水高。
[0006]如何變廢為寶，充分利用國家資源，開發利用低品位錳礦生產電解金屬錳，是電解錳行業必須亟待解決的問題。

【發明內容】

[0007]本發明的目的是提供一種利用低品位碳酸錳礦生產電解錳的方法，尤其是利用貧錳高鐵碳酸錳礦生產電解錳的方法。
[0008]本發明利用貧錳高鐵碳酸錳礦生產電解錳的方法，是將貧錳高鐵碳酸錳礦與二氧化錳礦混合使用，采用直接浸出法。
[0009]浸出劑為硫酸。
[0010]所述貧錳高鐵碳酸錳礦含錳8~12%，含鐵15~21%，所述二氧化錳礦含錳18~25%。
[0011]本發明中，貧錳高鐵碳酸錳礦與二氧化錳礦的重量比為3/2~2/1。[0012]本發明的方法，包括下述步驟:
(1)礦石破碎；
(2)加入過量硫酸，攪拌反應；
(3)浸取得到硫酸錳溶液；之后
(4)中和、過濾、凈化制備成電解液；
(5)電解液中加入添加劑；
(6)電解槽中電解，制得電解錳。
[0013]具體在步驟(1)，礦石破碎細度為8(Tl00目。
[0014]在步驟(2)，硫酸濃度為95%~98%，攪拌反應時間為3~8小時。
[0015]在步驟(2)，優化的攪拌反應時間為4飛小吋。
[0016]在步驟(5)，添加劑選自:二氧化硒、亞硫酸銨。
[0017]本發明的技術方案是碳酸錳礦是直接酸浸制的硫酸錳溶液，再通過中和、浄化、過濾等一系列エ藝制備為電解液，經加入添加劑如二氧化硒、亞硫酸銨等即可進入電解槽進行電解。
[0018]而對于二氧化錳，則由于碳酸錳礦中的鐵為二價鐵，溶于硫酸后成為硫酸亞鐵，在硫酸溶液中浸出二氧化錳礦作為還原劑，使二氧化錳礦中的四價錳還原成硫酸錳，其化學反應式如下:
Mn02+2FeS04+2H2S04=MnS04+Fe2 (SO4) 3+2H20
可見，由二氧化錳，不通過已有技術的雙礦法，直接酸浸也得到了硫酸錳溶液，也可按照碳酸錳酸浸后的同樣方法制得電解錳。
[0019]因此，本發明解決了二氧化錳礦生產電解錳長期以來存在的還原エ藝設備投資大、エ藝復雜、成本高、生產條件惡劣、不能滿足環保要求等一系列的問題，為利用二氧化錳礦生產電解錳提供了新的途徑。
[0020]同時，也為貧錳高鐵碳酸錳礦的開發利用提供了新的途徑，變廢為寶，充分了利用國家資源。
[0021] 本發明中，其他的エ序采用常規方法，生產設備與碳酸錳礦制備電解錳エ藝相同。
[0022]如果用貧錳高鐵碳酸錳礦直接按現行方法生產電解錳，需要15~16噸礦石才能生產I噸電解錳。
[0023]而本發明的方案，兩種礦石合起來10噸左右就可以生產I噸電解金屬錳。
[0024]由于18~25% 二氧化錳礦在硅錳行業中一般棄之不用，故價格較底，加之本發明使用價格極低的貧錳高鐵碳酸錳礦，所以生產I噸電解金屬錳的成本只有250(T2600元，只是現行采用高品位碳酸錳礦成本的一半。
【具體實施方式】
[0025]貧錳高鐵碳酸錳礦6.5噸，其含錳12%，含鐵18%，二氧化錳礦3.5噸，其含錳23%，破碎成85、5目細粉后，入化合桶加入98%過量硫酸3噸，隨后攪拌反應4飛小吋，經浸取得到了硫酸錳溶液，再通過中和、過濾、浄化等一系列エ藝制備為電解液，加入添加劑二氧化硒1.n.3公斤，進入電解槽進行電解，最后得到電解錳I噸。
[0026]產品質量檢測結果見下表:
【權利要求】
1.利用貧錳高鐵碳酸錳礦生產電解錳的方法，其特征在于:將貧錳高鐵碳酸錳礦與二氧化錳礦混合使用，采用直接浸出法。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于:浸出劑為硫酸。
3.根據權利要求1的方法，其特征在于:貧錳高鐵碳酸錳礦含錳8~12%，含鐵15~21%，二氧化猛礦含猛18~25%。
4.根據權利要求1或3的方法，其特征在于:貧錳高鐵碳酸錳礦與二氧化錳礦的重量比為3/2~2/1。
5.根據權利要求1的方法，其特征在于:包括下述步驟: (1)礦石破碎； (2)加入過量硫酸，攪拌反應； (3)浸取得到硫酸錳溶液；之后 (4)中和、過濾、凈化制備成電解液； (5)電解液中加入添加劑； (6)電解槽中電解，制得電解錳。
6.根據權利要求5的方法，其特征在于:在步驟(1)，礦石破碎細度為80-100目。
7.根據權利要求5的方法，其特征在于:在步驟(2)，硫酸濃度為95%~98%，攪拌反應時間為3~8小時。
8.根據權利要求5或7的方法，其特征在于:在步驟(2)，攪拌反應時間為4飛小時。
9.根據權利要求5的方法，其特征在于:在步驟(5)，添加劑選自:二氧化硒、亞硫酸銨。
【文檔編號】C22B47/00GK103526018SQ201310486591
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月17日 優先權日:2013年10月17日
【發明者】唐文 申請人:桂林翔云錳業有限責任公司