CN101824628A - 一种生产电解金属锰过程中除铁的方法 - Google Patents

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董雄文
李四连
杨新宇
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Abstract

本发明公开了一种生产电解金属锰过程中除铁的方法，在反应釜中使含Fe2+的硫酸锰溶液的温度控制为40℃～65℃、pH值达到3.5～5.5时，加入含量为10％～30％的双氧水，加入量为每1kg亚铁离子耗用1kg～1.8kg双氧水，直至定性检测无亚铁离子(≤5mg/L)，再用氨水中和至pH值6.0～7.0，生成氢氧化铁沉淀，过滤除铁。以双氧水替代软锰矿除铁，能大幅度降低排渣量，同时减少有用物质溶液的流失，本发明大规模工业化应用，将大大提高电解金属锰的产量和质量，同时避免了对环境的污染和资源的消耗。

Description

一种生产电解金属锰过程中除铁的方法
技术领域
本发明涉及电解金属锰工艺，具体为电解金属锰过程的除铁方法。
背景技术
电解金属锰的生产过程，一般分为制液和电解两个过程，制液过程是将锰矿中的锰溶解制成符合电解过程需要的硫酸锰电解液。在制液过程中，需要进行氧化除铁，将溶液中的亚铁离子(Fe2+)氧化成铁离子(Fe3+)。
由于软锰矿廉价易得且最初时软锰矿品位较高，带出的渣量少，氧化能力适中，所以一直采用软锰矿除铁的方法，使用软锰矿(主要成分是二氧化锰)作氧化剂，再用氨水中和，生成氢氧化铁沉淀，过滤除去。
随着软锰矿需要量的不断增加和矿产资源逐渐贫乏，采用软锰矿除铁方法存在三个缺点：第一，现在使用的软锰矿有很大部分的二氧化锰品位都达不到20％，杂质越来越多，活性也大大降低，且近年软锰矿的价格还不断翻番；第二，用软锰矿除铁，会产生大量的矿渣，每吨电解金属锰会因此产生约0.7吨矿渣，我国现有电解金属锰产能为200万吨，每年会产生此类矿渣140万吨，严重污染了环境；第三，产生的矿渣中含有25％以上的硫酸锰溶液，即每年有超过35万吨的硫酸锰、硫酸铵等有用物质溶液流失，既产生了新的污染，又浪费了资源。
在专利申请200810031002.1中，需首先在含Fe2+的硫酸锰溶液中加入碱性物质使其pH调至6～7，此举增加了工艺中的加料工序，并增加了物料消耗，同时使部分锰生成氢氧化锰沉淀从而降低锰的回收率。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种生产电解金属锰过程中除铁的方法。
本发明生产电解金属锰过程中除铁的方法的技术方案为：使含Fe2+的硫酸锰溶液的温度控制为40℃～65℃、pH值达到3.5～5.5时，加入含量为10％～30％的双氧水，加入量为每1kg亚铁离子耗用1kg～1.8kg双氧水，直至定性检测无亚铁离子(≤5mg/L)，再用氨水中和至pH值6.0～7.0，生成氢氧化铁沉淀，过滤除铁。
软锰矿作氧化剂的反应方程式：
MnO2+2Fe2++4H+＝2Fe3++Mn2++2H2O
双氧水作氧化剂的反应方程式：
H2O2+2H++2Fe2+＝2Fe3++2H2O
双氧水作为成熟的基础化工原料，来源广、纯度高、氧化速度快，替代软锰矿能大幅度降低排渣量，同时减少有用物质溶液的流失，本发明大规模工业化应用，将大大提高电解金属锰的产量和质量，同时避免了对环境的污染和资源的消耗。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：控制含Fe2+的硫酸锰溶液的温度为40℃、pH值达到3.5时，按1kg亚铁离子：1kg双氧水比例加入含量为10％的双氧水，直至检测亚铁离子为4.7mg/L，再用氨水中和至pH值为6.0，生成氢氧化铁沉淀，过滤，达到除铁目的。
实施例2：控制含Fe2+的硫酸锰溶液的温度为55℃、pH值达到4时，按1kg亚铁离子：1.4kg双氧水比例加入含量为27.5％的双氧水，直至检测亚铁离子为3.1mg/L，再用氨水中和至pH值为6.5，生成氢氧化铁沉淀，过滤，达到除铁目的。
本发明的其它反应条件下的实施例及结果如下表所示：
序号   温度℃ pH值   H2O2浓度％   H2O2加入量kg/1kgFe2+   Fe2+含量mg/L
  3   40   3.5   10   1.2   4.7
  4   65   5.0   30   1.8   3.7
  5   40   3.5   18   1.0   4.5
  6   55   4.5   25   1.6   3.8
  -   65   5.5   21   1.4   3.5
  8   40   3.5   15   1.0   4.6
  9   55   4   20   1.8   3.2
  10   65   5.5   12   1.4   4.3

Claims (5)

1.一种生产电解金属锰过程中除铁的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)使含Fe2+的硫酸锰溶液的温度控制为40℃～65℃、pH值达到3.5～5.5；
(2)在(1)步骤得到的溶液中加入含量为10％～30％的双氧水，加入量为每1kg亚铁离子耗用1kg～1.8kg双氧水，直至检测亚铁离子≤5mg/L，再用氨水中和至pH值6.0～7.0，生成氢氧化铁沉淀，过滤除铁。
2.根据权利要求1所述的生产电解金属锰过程中除铁的方法，其特征在于：在所述含Fe2+的硫酸锰溶液温度为40℃、pH值为3.5时，按1kg亚铁离子：1kg双氧水比例加入含量为10％的双氧水，检测到亚铁离子为4.7mg/L，再用氨水中和至pH值为6.0，生成氢氧化铁沉淀，过滤。
3.根据权利要求1所述的生产电解金属锰过程中除铁的方法，其特征在于：在所述含Fe2+的硫酸锰溶液温度为55℃、pH值为4时，按1kg亚铁离子：1.4kg双氧水比例加入含量为27.5％的双氧水，检测到亚铁离子为3.1mg/L，再用氨水中和至pH值为6.5，生成氢氧化铁沉淀，过滤。
4.根据权利要求1所述的生产电解金属锰过程中除铁的方法，其特征在于：在所述含Fe2+的硫酸锰溶液温度为40℃、pH值为3.5时，按1kg亚铁离子：1.0kg双氧水比例加入含量为18％的双氧水，检测到亚铁离子为4.5mg/L，再用氨水中和至pH值为6.0，生成氢氧化铁沉淀，过滤。
5.根据权利要求1所述的生产电解金属锰过程中除铁的方法，其特征在于：在所述含Fe2+的硫酸锰溶液温度为55℃、pH值为4时，按1kg亚铁离子：1.8kg双氧水比例加入含量为20％的双氧水，检测到亚铁离子为3.2mg/L，再用氨水中和至pH值为6.6，生成氢氧化铁沉淀，过滤。
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