硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再浸出方法
【專利摘要】本發(fā)明介紹的硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再浸出方法，是將硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣磨細(xì)到粒徑≤180目后加入耐壓、耐硫酸腐蝕的反應(yīng)釜中，加入pH為1～3的硫酸溶液，然后在密閉條件下通入工業(yè)純SO2氣體進(jìn)行還原浸出。
【專利說明】硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再浸出方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的一種再浸出方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳酸錳礦是生產(chǎn)金屬錳、硫酸錳、二氧化錳、硝酸錳等材料的重要原料。濕法工藝是生產(chǎn)上述材料的主要工藝，該工藝中浸出工序是必不可少的工序。在生產(chǎn)金屬錳、硫酸錳、二氧化錳的濕法工藝中，基本上采用硫酸浸出體系。由于碳酸錳礦中含有一定的MnO2,MnO2不溶于硫酸，致使采用硫酸浸出碳酸錳礦時，目標(biāo)金屬錳的浸出率不高，造成資源浪費(fèi)。目前硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣產(chǎn)生量和堆存量均很大，廢渣含錳約6%，具有再回收價值。采用濕法工藝對其再利用能依托產(chǎn)生這類廢渣的企業(yè)的現(xiàn)有工藝、設(shè)施和設(shè)備，比較容易實(shí)施，浸出工序是濕法工藝必不可少的工序，由此開發(fā)浸出率高、浸出速度快、能耗低、能與產(chǎn)生這類廢渣的企業(yè)的現(xiàn)有工藝、設(shè)施和設(shè)備相匹配的硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再浸出方法具有較大實(shí)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對目前硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再利用問題，本發(fā)明的目的是尋找一種浸出率高、浸出速度快、能耗低、能與產(chǎn)生這類廢渣的企業(yè)的現(xiàn)有工藝、設(shè)施和設(shè)備相匹配的硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的再浸出方法，其特征在于將硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣磨細(xì)到粒徑≤180目后加入耐壓、耐硫酸腐蝕的反應(yīng)釜中。加入pH為I~3的硫酸溶液。然后在密閉條件下通入工業(yè)純SO2氣體進(jìn)行還原浸出。浸出結(jié)束后，放出反應(yīng)釜內(nèi)的漿料并進(jìn)行固液分離，得到所需浸出溶液。得到的浸出液用于配制浸出碳酸錳礦的硫酸溶液。浸出渣用水洗滌，洗滌水用于配制硫酸溶液用于廢渣浸出。洗滌后的廢渣送渣場存放。浸出過程的溫度為50°C~80°C，攪拌速度為50 r/min~130 r/min。每kg廢渣的硫酸溶液的加入量為2L~4L。浸出時間為2h~4h。浸出的相對壓力為0.01MPa~0.05MPa。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:廢渣中可浸出元素主要是錳和鐵，基本上分別呈MnO2, Mn (OH) 2和Fe (OH) 3狀態(tài)，還原浸出過程主要發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):
SO2 + H2O = H2SO3
H2SO3 + MnO2 = MnSO4
Mn (OH) 2 + H2SO4 = MnSO4 + H2O
2Fe (OH) 3 + 3H2S04 = Fe2(SO4)3 + 6H20
Fe2 (SO4) 3 + H2SO3 + H2O = 2FeS04 + H2SO4
由于SO2的還原性較強(qiáng)，MnO2的氧化性也較強(qiáng)，兩者很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由此實(shí)現(xiàn)MnO2較完全浸出。
[0005]雖然加入的硫酸溶液的酸度較低有利于抑制Fe3+進(jìn)入浸出液，但仍有部分Fe3+進(jìn)入浸出液。進(jìn)入浸出液的Fe3+被SO2還原成Fe2+，對后續(xù)除鐵(一般采用中和沉淀法)不利。由于廢渣中的錳含量較低，浸出液的Mn2+濃度偏低，浸出液直接進(jìn)入企業(yè)現(xiàn)有的浸出液凈化系統(tǒng)也存在工藝匹配問題。將本方法得到的浸出液用于配制浸出碳酸錳礦所需的硫酸溶液，可以根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有工藝的需要，靈活調(diào)整碳酸錳礦浸出液的Mn2+濃度，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有工藝的良好匹配。更為重要的是，本發(fā)明得到的浸出液中含有一定數(shù)量Fe2+，進(jìn)入碳酸錳礦浸出系統(tǒng)后，發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):
2FeS04 + MnO2 + 2H2S04 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + 2H20
通過上述反應(yīng)將原有硫酸浸出碳酸錳礦時，不能浸出的MnO2較完全浸出，不再產(chǎn)生新的高錳含量廢渣。與此同時，F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+，有利于后續(xù)的浸出液凈化過程，與現(xiàn)有工藝完全配備。
[0006]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是:經(jīng)過上述一系列反應(yīng)，最終硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣中的Mn基本上完全浸出，減少資源浪費(fèi)，也不給后續(xù)溶液凈化帶來困難；由于SO2很容易與MnO2反應(yīng)，所以還原浸出過程速度快；過程在密閉條件下進(jìn)行，避免了 SO2的逸出產(chǎn)生的環(huán)境污染。
[0007]具體實(shí)施方法
實(shí)施例1:將2000g硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣(含錳6.2%、鐵15.1%、粒徑180目)加入容積為5L的襯鈦壓力反應(yīng)釜中，加入pH為3的硫酸溶液4L，然后關(guān)閉排氣閥，并開啟SO2進(jìn)氣閥通入SO2,于60~70°C下攪拌(攪拌速度80r/min)浸出2h，反應(yīng)釜內(nèi)相對壓力為O-OlMPa0浸出結(jié)束后進(jìn)行液固分離和浸出渣的洗滌。根據(jù)洗凈后的浸出渣的化驗(yàn)分析結(jié)果，錳的浸出率為96.2%。
[0008]實(shí)施例2:將20kg 硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣(含錳6.2%、鐵15.1%、粒徑180目)加入容積為100L的襯鈦壓力反應(yīng)釜中，加入pH為I的硫酸溶液80L，然后關(guān)閉排氣閥，并開啟SO2進(jìn)氣閥通入SO2，于50~60°C下攪拌(攪拌速度70r/min)浸出3h。反應(yīng)釜內(nèi)相對壓力為0.05MPa。浸出結(jié)束后進(jìn)行液固分離和浸出渣的洗滌。根據(jù)洗凈后的浸出渣的化驗(yàn)分析結(jié)果，錳的浸出率為99.3%。
【權(quán)利要求】
1.一種硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣的一種再浸出方法，其特征是將硫酸浸出碳酸錳礦產(chǎn)生的廢渣磨細(xì)到粒徑≤180目后加入耐壓、耐硫酸腐蝕的反應(yīng)釜中，加入pH為I~3的硫酸溶液，然后在密閉條件下通入工業(yè)純SO2氣體進(jìn)行還原浸出，浸出結(jié)束后，放出反應(yīng)釜內(nèi)的漿料并進(jìn)行固液分離，得到所需浸出溶液，得到的浸出液用于配制浸出碳酸錳礦的硫酸溶液，浸出渣用水洗滌，洗滌水用于配制硫酸溶液用于廢渣浸出。
2.洗滌后的廢渣送渣場存放，浸出過程的溫度為50°C~80°C，攪拌速度為50r/min~.130 r/min,每kg廢渣的硫酸溶液的加入量為2L~4L，浸出時間為2h~4h，浸出的相對壓力為 0.01MPa ~ 0.05MPa。
【文檔編號】C22B3/06GK103757277SQ201310736430
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月29日
【發(fā)明者】龍炳清, 陳建文, 鄧國海 申請人:四川師范大學(xué)