CN103757253A - 软锰矿的浸出方法 - Google Patents

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龙炳清
万旭
陈俊
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Abstract

本发明介绍的软锰矿的浸出方法是将软锰矿粉加入耐压、耐硫酸腐蚀反应釜中，通入SO2浸出。还原浸出结束后，通入工业纯氧对浸出液进行氧化。

Description

软锰矿的浸出方法
技术领域
 本发明涉及软锰矿的一种浸出方法。
背景技术
软锰矿是生产金属锰、硫酸锰、二氧化锰、硝酸锰等材料的重要原料。湿法工艺是生产上述材料的主要工艺，该工艺中浸出工序是必不可少的工序。在生产金属锰、硫酸锰、二氧化锰的湿法工艺中，基本上采用硫酸浸出体系。由于软锰矿中的 MnO2不溶于硫酸，需要通过还原焙烧将MnO2转化为MnO才能用硫酸浸出，但焙烧的转化率只有85%左右，致使硫酸浸出还原焙烧的软锰矿时，目标金属锰的浸出率不高，造成资源浪费。虽然在浸出体系中加入Fe2+等还原剂可用硫酸直接浸出软锰矿，但是加入Fe2+会加重后续溶液净化的负担。开发浸出率高、浸出速度快、基本不增加后续过程负担的软锰矿的直接浸出方法具有较大实用价值。
发明内容
针对目前软锰矿浸出的问题，本发明的目的是寻找一种浸出率高、浸出速度快、能耗低、基本不增加后续过程负担的软锰矿的浸出方法，其特征在于将粒度≤180目的软锰矿粉加入耐压、耐硫酸腐蚀的反应釜中，加入硫酸溶液，并在密闭条件下通入工业纯二氧化硫进行浸出。浸出一段时间后，停止通入SO2,再通入工业纯氧对浸出夜进行氧化。氧化结束后，放出反应釜内的浆料进行固液分离，得到所需浸出溶液。浸出过程的硫酸溶液的初始pH值为1～2。整个浸出过程的温度为50℃～90℃，搅拌速度为50 r/min～130 r/min。通入SO2的浸出时间为2h～4h，相对压力为0.05MPa～0.1MPa。通入O2的氧化时间为0.5h～1h，相对压力为0.1MPa～0.2MPa。每kg软锰矿所需硫酸溶液体积为2L～8L。
   本发明的目的是这样实现的：在密闭和SO2存在的条件下，硫酸浸出软锰矿主要发生如下化学反应：
       MnO2 + SO2 = MnSO4
       Fe2O3 + SO2 + H2SO4 = 2FeSO4 + H2O 
       2FeSO4 + MnO2 + 2H2SO4 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + 2H2O
在氧化阶段，主要发生Fe2+的氧化反应：
   4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 = 2Fe2(SO4)3 + 2H2O
   Fe2(SO4)3 + 3H2O = Fe2O3 + 3H2SO4
 由于SO2的还原性较强，MnO2的氧化性也较强，两者很容易发生化学反应，由此实现MnO2较完全浸出。MnO2与SO2的反应本身不消耗酸，因此，只要控制好初始酸度，就可以抑止Fe的浸出。然而，初始酸度太低，将影响浸出速度和Mn的浸出率（部分MO2和Fe2O3相互包裹），所以为了保证Mn的浸出率，部分Fe浸出是不可避免的。通过O2氧化将Fe2+氧化成Fe3+,进而发生水解反应，除去部分Fe。未除尽的Fe在后续除Fe过程中不需要进一步氧化。
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，也不给后续溶液净化带来困难；整个浸出过程是放热反应，能源消耗低；由于SO2很容易与MnO2反应，所以还原浸出过程速度快，过程在密闭条件下进行，避免了SO2的逸出产生的环境污染。
具体实施方法
   实施例1：将1000g软锰矿粉(含锰55.5%、Fe2O36.7%、粒径180目)加入容积为5L的衬钛压力反应釜中，加入pH值为2的硫酸溶液2500ml，于60℃～70℃下搅拌（搅拌速度80r/min）通入SO2（相对压力为0.05MPa）浸出2h。然后通入O2（相对压力为0.1MPa）氧化0.5h。根据洗净后的浸出渣的化验分析结果，锰的浸出率为98.6%。
    实施例2：将10kg软锰矿粉(含锰55.5%、Fe2O36.7%、粒径180目)加入容积为50L的衬钛压力反应釜中，加入pH值为1的硫酸溶液35L，于70℃～80℃下搅拌（搅拌速度70r/min）通入SO2（相对压力为0.08MPa）浸出3h。然后通入O2（相对压力为0.15MPa）氧化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 (1)

1.一种软锰矿的浸出方法，其特征是将粒度≤180目的软锰矿粉加入耐压、耐硫酸腐蚀的反应釜中，加入硫酸溶液，并在密闭条件下通入工业纯二氧化硫进行浸出，浸出一段时间后，停止通入SO2,再通入工业纯氧对浸出夜进行氧化，氧化结束后，放出反应釜内的浆料进行固液分离，得到所需浸出溶液，浸出过程的硫酸溶液的初始pH值为1～2，整个浸出过程的温度为50℃～90℃，搅拌速度为50 r/min～130 r/min，通入SO2的浸出时间为2h～4h，相对压力为0.05MPa～0.1MPa，通入O2的氧化时间为0.5h～1h，相对压力为0.1MPa～0.2MPa，每kg软锰矿所需硫酸溶液体积为2L～8L。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102094119A (zh) * 2011-01-21 2011-06-15 吉首大学 一种低品位软锰矿湿法浸出制备电解金属锰的方法

Patent Citations (1)

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Non-Patent Citations (2)

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Title
彭长琪: "《固体废物处理与处置技术》", 30 April 2009, 武汉：武汉理工大学出版社 *
杨幼平等: "植物粉料—硫酸法直接浸出软锰矿的实践", 《中国矿业》 *

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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