CN103754940A - 硝酸锰溶液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明介绍的制备硝酸锰溶液的方法是将软锰矿粉和芦苇粉加入耐压、和硝酸腐蚀的反应釜中，加入硝酸和硝酸锰的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出。

Description

硝酸锰溶液的制备方法
技术领域
 本发明涉及利用软锰矿制备硝酸锰溶液的一种方法。
背景技术
硝酸锰是制备化学二氧化锰的原料。制备硝酸锰溶液是获得硝酸锰的主要途径。利用软锰矿制备硝酸锰溶液需要通过还原焙烧将MnO2转化为MnO才能用硝酸浸出，但焙烧的转化率只有85%左右，致使利用软锰矿制备硝酸锰溶液时，目标金属锰的浸出率不高，造成资源浪费。开发浸出率高、浸出速度快的软锰矿的直接制备硝酸锰溶液的方法具有较大实用价值。
发明内容
针对利用软锰矿制备硝酸锰溶液的问题，本发明的目的是寻找一种浸出率高、浸出速度快浸出速度快的软锰矿的直接制备硝酸锰溶液的方法，其特征在于将≤180目软锰矿粉和≤1.5mm的芦苇粉加入耐压、和硝酸腐蚀的反应釜中，加入硝酸和硝酸锰的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出。浸出一段时间后，放出反应釜内的浆料进行固液分离，得到所需硝酸锰溶液。得到的硝酸锰溶液部分用于后续加工硝酸锰，部分与硝酸和浸出渣洗涤水一道配制用于软锰矿浸出的混合溶液。用于浸出的混合溶液中硝酸的初始浓度为30g/L～50g/L，硝酸锰的初始浓度为150g/L～400g/L。硝酸的加入量为将软锰矿中全部锰浸出的理论量的101%～105%。芦苇粉的加入量以干基计为软锰矿中MnO2质量的100%～130%。整个浸出过程的温度为40℃～70℃，搅拌速度为50 r/min～130 r/min。浸出时间为1h～2h。
   本发明的目的是这样实现的：在密闭并有芦苇粉存在的条件下，硝酸浸出软锰矿主要发生如下化学反应：
      nC6H10O5 + 8nHNO3 = 8nNO + 6nCO2 + 9nH2O
      3MnO2 + 2NO + 4HNO3 = 3Mn(NO3)2 + 2H2O
      3Fe2O3 + 2NO + 10HNO3 = 6Fe(NO3)2  + 5H2O
总反应为：
  12nMnO2 + nC6H10O5 + 24nHNO3 = 12nMn(NO3)2 + 6nCO2 + 17nH2O
  12nFe2O3 + nC6H10O5 + 48nHNO3 = 24nFe(NO3)2 + 6nCO2 + 29nH2O
芦苇粉中的其它有机物也与硝酸反应生成NO、CO2和H2O，生成的NO与MnO2(或Fe2O3)和HNO3按前述反应生成Mn(NO3)2 (或Fe(NO3)2)和H2O。
由于硝酸与芦苇粉的反应速度很快，产生的NO与MnO2的反应也较快，由此加快整个浸出过程，并实现MnO2较完全浸出。只要控制好硝酸的加入量，就可以减少Fe进入浸出液的量。由于硝酸的反应较彻底，所以本方法的硝酸过剩量较低。由于过程反应较剧烈，为了确保安全，必须维持整个反应在较低的硝酸浓度下进行，同时为了提高后续过程的Mn(NO3)2的浓度，以降低Mn(NO3)2的加工成本，所以将得到的浸出夜部分返回用于配制浸出软锰矿的混合溶液。
本发明的突出优点是：经过上述一系列反应，最终使软锰矿中的Mn基本上完全浸出，提高了Mn的浸出率，减少资源浪费；过程的硝酸过剩量较小，可减轻后续溶液净化的负担；整个浸出过程是放热反应，反应温度不高，能源消耗低；由于硝酸很容易与芦苇粉反应，产生的NO又很容易与MnO2反应，所以浸出过程速度快；过程在密闭条件下进行，避免了NO逸出产生的环境污染。
具体实施方法
   实施例1：将100g软锰矿粉(含锰55.5%、Fe2O36.7%、粒径180目)和芦苇粉（1.5mm）88g加入容积为10L的不锈钢压力反应釜中，加入浓度为30g/L、Mn(NO3)2400g/L的混合溶液4300ml，于40℃～50℃下密闭搅拌（搅拌速度70r/min）浸出2h。根据洗净后的浸出渣的化验分析结果，锰的浸出率为99.2%。
    实施例2：将1000g软锰矿粉(含锰55.5%、Fe2O36.7%、粒径180目) 和芦苇粉（1.5mm）1005g加入容积为50L的不锈钢压力反应釜中，加入浓度为50g/L、Mn(NO3)2150g/L的混合溶液26L，于50℃～60℃下密闭搅拌（搅拌速度60r/min）浸出1h。根据洗净后的浸出渣的化验分析结果，锰的浸出率为99.5%。

Claims (3)

1.一种利用软锰矿制备硝酸锰溶液的方法，其特征是将≤180目软锰矿粉和≤1.5mm的芦苇粉加入耐压、和硝酸腐蚀的反应釜中，加入硝酸和硝酸锰的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出，浸出一段时间后，放出反应釜内的浆料进行固液分离，得到所需硝酸锰溶液，得到的硝酸锰溶液部分用于后续加工硝酸锰，部分与硝酸和浸出渣洗涤水一道配制用于软锰矿浸出的混合溶液，用于浸出的混合溶液中硝酸的初始浓度为30g/L～50g/L，硝酸锰的初始浓度为150g/L～400g/L，硝酸的加入量为将软锰矿中全部锰浸出的理论量的101%～105%。
2.芦苇粉的加入量以干基计为软锰矿中MnO2质量的100%～130%，整个浸出过程的温度为40℃～70℃，搅拌速度为50 r/min～130 r/min。
3.浸出时间为1h～2h。
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