CN102060332A - 一种硫酸锰循环生产四氧化三锰的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硫酸锰循环生产四氧化三锰的方法，是将高温煅烧硫酸锰产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体用软锰矿(或二氧化锰)、碳酸锰与水组成的混合矿浆吸收，以达到硫酸锰循环生产四氧化三锰的目的。用本发明的方法生产四氧化三锰，具有成本低、产品纯度高、无污染等优点。

Description

一种硫酸锰循环生产四氧化三锰的方法
技术领域
本发明涉及一种硫酸锰循环生产四氧化三锰的方法。
背景技术
现有四氧化三锰的生产基本上都采用电解金属锰粉悬浮液氧化法，即以电解金属锰片为原料，先将金属锰片粉碎制成悬浮液，再利用空气或氧气作氧化剂，在一定温度和添加铵盐的条件下制备四氧化三锰。虽然该法工艺成熟、简单、投资少，但技术含量低，生产成本高，利润低下，包括硒在内的杂质含量偏高，影响产品的级别。硫酸锰是制备四氧化三锰的合适原料，但用硫酸锰生产四氧化三锰需要解决四氧化三锰的纯度以及硫酸锰高温分解过程中产生的二氧化硫与三氧化硫气体的环保问题。
发明内容
本发明旨在公开一种硫酸锰循环生产四氧化三锰的方法。
本发明的化学反应原理如下：
MnO2+2SO2＝MnSO4
MnCO3+SO3＝MnSO4+CO2
3MnSO4＝Mn3O4+SO2+2SO3
按照以上化学反应，高温煅烧硫酸锰产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体用软锰矿(或二氧化锰)、碳酸锰与水组成的混合矿浆吸收，以达到硫酸锰循环生产四氧化三锰的目的。
本发明的具体技术方案是：将硫酸锰高温煅烧产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体经过浓硫酸干燥，并与空气混合压缩后通入由软锰矿(或二氧化锰)、碳酸锰与水组成的混合矿浆中，在浸出温度为85℃并在不断搅拌下浸出7小时得浸取液；向浸取液中依次加入福美钠、硫酸铵和氟化铵至不再产生沉淀为止，过滤得硫酸锰溶液；将过滤得到的硫酸锰溶液蒸发浓缩，于80-100℃结晶得一水硫酸锰；将一水硫酸锰于350℃加热0.5-2小时使之脱水，再于950-1050℃煅烧1-2小时，煅烧产生的粉末冷却后用蒸馏水或去离子水冲洗，干燥得四氧化三锰；煅烧产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体再经浓硫酸干燥并与空气混合压缩后通入软锰矿(或二氧化锰)、碳酸锰与水组成的混合矿浆中，实现硫酸锰制备四氧化三锰的循环。
用本发明方法生产四氧化三锰具有成本低、产品纯度高、无污染等优点。
具体实施方式：
实施例1
将24.7kg硫酸锰高温煅烧产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体经过浓硫酸干燥，并与空气混合压缩后通入软锰矿、碳酸锰与水组成的混合矿浆。软锰矿与碳酸锰的混合矿浆按如下方式配制：将10kg软锰矿(含锰30％)与13.6kg碳酸锰(含锰44％)混合研磨至120目，然后水搅拌成固液比为1∶4的矿浆，二氧化硫与三氧化硫混合气体从搅拌桶底部压入，并经不锈钢筛板弥撒成均匀小气泡进入矿浆，矿浆从塔顶喷下。整个过程不断搅拌，浸出时间为7小时，浸出温度为85℃。向从吸收塔流出的浸取液中依次加入福美钠、硫化铵和氟化铵至不再产生沉淀为止，过滤得到硫酸锰溶液。将过滤得到的硫酸锰溶液蒸发浓缩，在90℃结晶得到一水硫酸锰，将一水硫酸锰350℃加热30分钟使其脱水后于980℃煅烧2小时，煅烧产生的粉末冷却后用蒸馏水冲洗3次，经干燥得到四氧化三锰，产品符合HG/T2835-1997软磁铁氧体用四氧化三锰标准。高温煅烧产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体经过浓硫酸干燥并与空气混合压缩后通入软锰矿与碳酸锰的混合矿浆，实现硫酸锰制备四氧化三锰的循环。
实施例2
将24.7kg硫酸锰高温煅烧产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体经过浓硫酸干燥并空气混合压缩后通入二氧化锰、碳酸锰与水的混合矿浆。二氧化锰(含锰56％)与碳酸锰(含锰44％)混合矿浆按如下方式配制：将4.2kg二氧化锰与13.6kg碳酸锰混合研磨至120目，然后加水搅拌成固液比为1∶5的矿浆。二氧化硫与三氧化硫混合气体从搅拌桶底部压入，并经不锈钢筛板弥撒成均匀小气泡进入矿浆，矿浆从塔顶喷下。整个过程不断搅拌，浸出时间为7小时，浸出温度为85℃。向从吸收塔流出的浸取液中依次依次加入福美钠、硫化铵和氟化铵至不再产生沉淀为止，过滤得到硫酸锰溶液。将过滤得到的硫酸锰溶液蒸发浓缩，在90℃下结晶得到一水硫酸锰，将得到的一水硫酸锰于350℃加热30分钟使其脱水，最后于1000℃煅烧1小时，将煅烧产生的粉末冷却后用蒸馏水冲洗3次，经干燥得到四氧化三锰，产品符合HG/T2835-1997软磁铁氧体用四氧化三锰标准。高温煅烧产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体经过浓硫酸干燥并与空气混合压缩后通入二氧化锰与碳酸锰的混合矿浆，实现用硫酸锰制备四氧化三锰的循环。

Claims (1)

1.一种硫酸锰循环生产四氧化三锰的方法，本发明的特征在于：将硫酸锰高温煅烧产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体经过浓硫酸干燥，并与空气混合压缩后通入由软锰矿(或二氧化锰)、碳酸锰与水组成的混合矿浆中，在浸出温度为85℃并在不断搅拌下浸出7小时得浸取液；向浸取液中依次加入福美钠、硫酸铵和氟化铵至不再产生沉淀为止，过滤得硫酸锰溶液；将过滤得到的硫酸锰溶液蒸发浓缩，于80-100℃结晶得一水硫酸锰；将一水硫酸锰于350℃加热0.5-2小时使之脱水，再于950-1050℃煅烧1-2小时，煅烧产生的粉末冷却后用蒸馏水或去离子水冲洗，干燥得四氧化三锰；煅烧产生的二氧化硫与三氧化硫混合气体再经浓硫酸干燥并与空气混合压缩后通入软锰矿(或二氧化锰)、碳酸锰与水组成的混合矿浆中，实现硫酸锰制备四氧化三锰的循环。
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