低品位氧化錳礦制備電解錳過(guò)程研究.pdf

1、針對(duì)我國(guó)錳礦品位低，雜質(zhì)多，處理流程長(zhǎng)等特點(diǎn)，本文研究提出一套高效、低成本的低品位氧化錳礦制備電解錳的工藝，并對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。流程包括采用亞硫酸鈉做電位調(diào)節(jié)劑還原浸出，黃鐵礬法除鐵，硫化鈉凈化除雜一鍋法制備硫酸錳電解液，在MnSO4-(NH4)2SO4-NH3-H2O體系中使用雙膜三室法電解制備電解錳。
　　 通過(guò)浸出基礎(chǔ)熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算，繪制Mn-H2O系、Fe-H2O系和H2O2-H2O系E-pH圖，在25℃，101.32

2、5KPa,[Mn]=1mol/L,[Fe]=1mol/L下，當(dāng)pH＜1.61，0.77＜E＜(1.228-0.1182pH)時(shí)，Mn2+和Fe3+共同存在，得出能保證浸出和除鐵的溶液電位調(diào)節(jié)劑有兩類。分別選擇過(guò)氧化氫和亞硫酸鈉作為代表進(jìn)行浸出和除鐵實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化過(guò)氧化氫作為電位調(diào)節(jié)劑時(shí)工藝條件:反應(yīng)溫度為90℃，硫酸用量為100g/L，過(guò)氧化氫用量為0.5mol/L，浸出反應(yīng)時(shí)間為1.75h。使用氨水調(diào)漿，終點(diǎn)pH值為2.5，沉淀反應(yīng)1.2

3、5h，錳、鐵、硅的浸出率分別為97.8％、0.02％、1.2％。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)基礎(chǔ)熱力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，Mn2+和Fe3+共同存在區(qū)域變化為:在90℃，101.325KPa，[Mn]=0.4mol/L，[Fe]=0.06mol/L下，當(dāng)pH＜1.78，0.858＜E＜(1.361-0.1477pH)。在修正后數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對(duì)亞硫酸鈉作為電位調(diào)節(jié)劑的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化:反應(yīng)溫度為90℃，硫酸用量為110g/L，亞硫酸鈉用量為0.43mol/L，浸

4、出反應(yīng)時(shí)間為1.67h。使用氨水調(diào)漿，終點(diǎn)pH值為2.5，錳、鐵、硅的浸出率分別為98％、0.03％、1.1％。經(jīng)過(guò)兩者的用量和反應(yīng)能力最終選擇亞硫酸鈉作為還原劑。對(duì)浸出液的凈化過(guò)程進(jìn)行研究，結(jié)果表明在反應(yīng)終點(diǎn)pH=4.5時(shí)，除雜效果最好。整合浸出，除鐵和除其他雜質(zhì)金屬離子過(guò)程，采用廢電解液為浸出劑，多段浸出，多段逆流洗滌，保證凈化液的錳離子濃度，研究使用一鍋法縮短流程，解決后續(xù)除雜難過(guò)濾等問(wèn)題。
　　 通過(guò)MnSO4-(NH4