本發明涉及一種化工制備領域，具體是一種菱錳礦的應用工藝。

背景技術：

世界錳礦資源十分豐富，成礦年代從前寒武世紀到第四紀各個不同地質時代的地層都有錳礦床分布。可供開發利用的具有經濟價值的錳礦儲量約為9-10億噸，絕大多數為氧化礦石，包括軟錳礦、黑錳礦、褐錳礦等，還有部分為碳酸錳礦，即菱錳礦，此外還有一些錳礦石以混生礦石，即多種錳形式雜生。

菱錳礦主要是生產電解金屬錳的原料，也用于制備高純碳酸錳精礦，是生產硫酸錳、電解金屬錳、活性二氧化錳、電解二氧化錳、四氧化三錳等的主要原料。也用于制造導磁材料，是軟磁鐵氧體的主要成分之一，還用于脫硫的催化劑，瓷釉顏料，清漆催干劑和制作其它錳鹽的原料及飼料添加劑，保健品等。

目前我國的菱錳礦主要集中在廣西、湖南、貴州等地，主要用于電解錳的生產。該生產工藝只將菱錳礦中的錳經硫酸浸出，除雜壓濾后得到硫酸錳溶液，然后通過電解獲得金屬錳，其他都以硫酸渣的形式放入渣庫堆積處理。這種生產工藝產生大量的廢水和廢渣，危害環境和工人安全，需要花費大量的經費來進行處理，增加生產成本。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種菱錳礦用于制備電解二氧化錳，二氧化錳經焙燒還原制備高純硫酸錳，浸出渣經焙燒還原制備礦渣活性粉，焙燒產生的煙氣聯合二氧化錳焙燒還原的煙氣聯產硫酸的生產工藝。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種菱錳礦的應用工藝，包括以下步驟：

(1)將菱錳礦磨粉至100目，經過浸出氧化中和硫化壓濾得到符合質量要求的硫酸錳溶液和菱錳礦浸出渣；

(2)將符合質量要求的硫酸錳溶液送至電解二氧化錳車間進行電解，經剝離漂洗中和干燥得到電解二氧化錳；

(3)將電解二氧化錳與還原劑按質量比1：0.45配料送至加熱設備中，700-900℃下焙燒得到一氧化錳，將一氧化錳直接倒入純水中按液固比1:3進行水洗，壓濾后濾液返回至菱錳礦浸出，濾餅送至浸出桶中加入分析純硫酸進行浸出，礦漿PH值至5.5±0.2進行壓濾，濾渣返回至配料工序重新焙燒，濾液進行蒸餾結晶得到高純的一水硫酸錳；

(4)將菱錳礦浸出渣烘干、破碎輸送至回轉窯中，控制1100-1200℃進行高溫焙燒，得到的爐渣經冷卻磨粉得到礦渣活性粉；

(5)將回轉窯焙燒浸出渣產生的煙氣聯合沸騰爐焙燒電解二氧化錳產生的煙氣按照制酸工藝分別制得工業硫酸和分析純硫酸；工業硫酸返回到步驟(1)循環利用，分析純硫酸返回到步驟(3)循環利用。

作為本發明進一步的方案：步驟(3)中還原劑采用硫磺。

作為本發明進一步的方案：步驟(3)中加熱設備為沸騰爐。

作為本發明進一步的方案：步驟(3)中800℃下焙燒得到一氧化錳。

作為本發明進一步的方案：步驟(4)中窯為回轉窯。

作為本發明進一步的方案：步驟(4)中控制1100-1200℃進行高溫焙燒。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

(1)本發明的優點在于采用菱錳礦為原料制備二氧化錳和高純一水硫酸錳，為電池生產提供優質原料，提高錳的經濟價值；

(2)本發明的優點在于對浸出渣經過焙燒處理得到礦渣活性粉，提高資源利用率；

(3)本發明的優點在于對焙燒產生的煙氣制成的工業硫酸可用于菱錳礦的浸出制備電解二氧化錳所需的硫酸錳溶液；制成的分析純硫酸可用于一氧化錳的浸出制備高純硫酸錳；

(4)本發明對菱錳礦中的錳進行充分利用，同時對三廢進行處理，提高了資源利用率，解決環保問題，產生經濟效益；

(5)本發明通過菱錳礦制備電解二氧化錳，優先除去了鉀鈉鈣鎂，簡化了高純硫酸錳生產工藝；

(6)本發明涉及的所有工藝和設備都有成熟的市場，可控性強，適合于規模化生產。

具體實施方式

圖1為菱錳礦的應用工藝流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

取菱錳礦為原料，先通過顎式破碎機進行破碎，然后用磨機磨成100目的粉末，將粉末輸送至漿化桶漿化，然后進入化合桶進行浸出，浸出3-4h，加入雙氧水進行氧化反應30min，用石灰調節PH至6.0左右再加入福美鈉去除重金屬，然后進行一次粗壓二次精壓得到合格濾液及濾渣。

將濾液輸送至電解二氧化錳車間，控制電流密度80-100A/m2,電解溫度95-100℃進行電解，將沉積在陽極上的二氧化錳經過剝離、粉碎、漂洗、中和、干燥即為產品。

將二氧化錳與硫磺按質量比1：0.45在沸騰爐中800℃焙燒還原得到一氧化錳，用純水洗滌后加入分析純硫酸浸出制得硫酸錳溶液，控制反應PH值到5.5后壓濾，將濾液濃縮結晶蒸干制得高純一水硫酸錳

將菱錳礦浸出渣烘干、破碎輸送至回轉窯中，控制溫度1100-1200℃，得到蜂窩狀礦渣，經粉磨后制得礦渣活性粉。

將沸騰爐和回轉窯的煙氣收集按照硫酸生產工藝制備工業硫酸和分析純硫酸。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。