CN105152152B - 中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法 - Google Patents

中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法 Download PDF

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Abstract

一种用中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法，具体工艺包括几个部分：（1）N、P复合肥基料的制取；（2）正磷酸铁粉的回收；（3）钴、镍、铜精矿的回收；（4）氢氧化铝粉的制取；（5）石膏粉的回收；（6）高纯度碳酸锰粉的制备；（7）磷酸铵镁缓释复合肥的制备。本发明采取对中低品位菱锰矿不经富集还原焙烧直接综合利用的方式不仅制备得到高纯碳酸锰还得到N、P复合肥基料、正磷酸铁粉等副产品，对中低品位菱锰矿进行了充分的利用，实现了无废水废渣排放的效果，本发明具有原料来源广，操作稳定，能耗低，生产成本低，有广泛的实用性等特点，是一种有效利用中低品位菱锰矿资源的方法，具有较大的经济效益。

Description

中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法
技术领域
本发明涉及一种制备高纯碳酸锰的方法，具体涉及一种直接利用中低品位菱锰矿原矿石制备高纯碳酸锰及多种副产品的方法。
背景技术
高纯碳酸锰主要用于制造通讯器材中的导磁材料一高性能Mn-Zn铁氧体，作为锰源物质的碳酸锰中所含钾、钠等碱金属，钙、镁等碱土金属及硫酸盐，对磁化特性有显著的影响。目前国内生产高纯碳酸锰普遍以金属锰或合成二氧化锰为原料，在硝酸溶液体系中溶解制得硝酸锰溶液，然后用可溶性碳酸盐作沉淀剂制取，其缺点是原料金属锰、合成二氧化锰及硝酸价钱昂贵，生产成本高。为了降低生产成本，以矿石为原料，在硫酸溶液体系中浸出是一条有效的途径。
菱锰矿是众多锰化工产品重要的基础原料，我国菱锰矿资源的特点是贫多富少，经几十年的开采，高品位的菱锰矿已接近枯竭，不得不使用中低品位的菱锰矿，而这种中低品位的菱锰矿成分极其复杂，都掺杂有高价锰和铁镁铝及重金属元素，要经过选矿富集才能使用，这样就产生大量的废渣，不仅损失掉了许多有价金属而且还造成环境污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种直接利用中低品位菱锰矿原矿石制备高纯碳酸锰及多种副产品的方法，该方法对中低品位菱锰矿原矿石直接综合回收制备高纯碳酸锰、磷酸铁、工业石膏粉、氢氧化铝粉、磷酸铵镁缓释复合肥和N、P多元素复合肥基料，回收钴镍铜贵重金属精矿，不用选矿富集焙烧还原，实现了无废水废渣排放的清洁环保生产效果。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术案实现的：
一种用中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法，具体工艺包括以下工艺步骤：（1）N、P复合肥基料的制取；（2）正磷酸铁粉的回收；（3）钴、镍、铜精矿的回收；（4）氢氧化铝粉的制取；（5）石膏粉的回收；（6）高纯度碳酸锰粉的制备；（7）磷酸铵镁缓释复合肥的制备。
所述的N、P复合肥基料的制取，是在中低品位菱锰矿中加入铁粉和磷矿粉，并按液固质量比为6-7:1的比例加入水，充分涮洗和磨碎，然后加入重量含量90%以上的浓硫酸,当料浆温度达到78-82℃时停止注酸，温度降至60-70℃时摄氏度时重新缓慢注入硫酸，继续浸出4-5小时，检测Fe2+含量，还有Fe2+则向槽中加注双氧水，直到检测不出Fe2+为止，压滤，得到滤渣和滤液，在滤渣中按液固比1.8-2.5:1的比例加水以及与水等质量的、重量含量90%以上的浓硫酸，搅拌，加入磷矿粉反应，磷矿粉加入量为m =0.62M/d，式中M为H2SO4的量，d为P2O5的含量，反应15-25分钟后流入皮带化成反应室，继续反应25-35min后送入熟化反应池进行熟化反应7-15d，即得到N、P复合肥基料。
所述的正磷酸铁粉的回收是将2mol/L的碳酸氢铵溶液加入到上述压滤后得到的滤液中，使整个滤液的pH控制在1.5-1.9之间，当停止注入碳酸氢铵溶液后pH值无变化时，将料浆打入隔膜压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼,滤饼经洗涤烘干即得正磷酸铁粉。
所述的钴、镍、铜精矿的回收是将上述正磷酸铁粉的回收中固液分离后得到的滤液进行取样分析，检测溶液中贵重金属元素含量即[Co2+]、[Ni2+]、[Cu2+]、[Pb2+]、[Zn2+]、[Cd2+]、[Cr3+]和[Hg2+]的摩尔浓度；在滤液中加入碳酸氢铵溶液至滤液的pH值为5.5-6，同时用福美钠S.D.D作沉淀剂沉淀贵重金属Me，搅拌反应55-70min停止，然后打入隔膜压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼，滤饼按液固质量比3-5:1的比例加入清水，搅拌，加入烧碱片，至料浆的pH值达到12，反应55-65分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼，滤饼经洗涤烘干后即得钴、镍、铜精矿。
所述的氢氧化铝粉的制取是在上述钴、镍、铜精矿的回收第二次固液分离后得到的滤液中加入硫酸铝直至滤液的pH值降至6.5，反应55-65分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼洗涤烘干后即得氢氧化铝粉。
所述的石膏粉的回收是对上述钴、镍、铜精矿的回收第一次固液分离后得到的滤液进行取样检测[Mn2+]和[Ca2+]的摩尔浓度，在滤液中加入2mol/L的碳酸氢铵溶液，碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵的摩尔量是滤液中Mn2+和Ca2+总摩尔量的两倍，保持溶液pH值为7.1-7.3，搅拌30-50分钟后打入隔膜压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼按液固质量比4-5:1的比例加入清水，并加入重量含量90%以上的硫酸直至料浆的pH值降至5.5，搅拌60-70分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼，滤饼经洗涤烘干后即得工业石膏粉。
所述的高纯碳酸锰粉的制备是在石膏粉的回收第二次固液分离得出的滤液中加入2mol/L的碳酸氢铵溶液，直至滤液的pH值为7；搅拌30-40分钟后用压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干后即得高纯度碳酸锰矿粉。
所述的磷酸铵镁缓释复合肥的制备是将将石膏粉的回收第一次固液分离得出的滤液，取样检测[Mg2+]的摩尔浓度，用氨水调节滤液pH值为12.0，并根据检测结果按公式m（NH4）2HPO4=0.83*V*[Mg2+]计算得到要加入的磷酸氢二铵的摩尔量；加入磷酸氢二铵进行反应60-70分钟后打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水水槽，滤饼洗涤烘干后即得磷酸铵镁缓释复合肥。
上述的用中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法，所述的N、P复合肥基料的制取中，菱锰矿、铁粉、磷矿粉的下料配比的具体计算过程如下：
假设菱锰矿用量为A，MnO2含量为a，Fe含量为b1；铁粉用量为B，Fe含量为b2；磷矿粉用量为C，P2O5含量为d，Fe含量为b3。则可按以下方程式计算A、B、C的量：
B=(0.43A*a-A*b1-C*b3)/b2
C=95(A*b1+B*b2)/(56d-95b3)
如果a含量小，B数值为负，则无需加入铁粉，B为零。
上述的用中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法，所述的钴、镍、铜精矿的回收中，加入福美钠的量，按下式进行计算：
m(S.D.D)=2V*([Co2+]+[Ni2+]+[Pb2+]+[Cu2+]+[Zn2+]+[Cd2+]+[Hg2+])+3V*[Cr3+],式中m(S.D.D)是福美钠的量，单位是摩尔，贵重金属浓度单位是mol/L，V是溶液的体积，单位是L，福美钠的摩尔质量为143 g/mol。
对于本发明电解金属锰生产中浸出渣的综合回收利用方法，更具体的工艺步骤如下：
一种用中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法，其特征在于，具体工艺包括几个部分：（1）N、P复合肥基料的制取；（2）正磷酸铁粉的回收；（3）钴、镍、铜精矿的回收；（4）氢氧化铝粉的制取；（5）石膏粉的回收；（6）高纯度碳酸锰粉的制备；（7）磷酸铵镁缓释复合肥的制备。
所述的N、P复合肥基料的制取，具体步骤如下：
①检测要处理的菱锰矿石的主要元素含量，包括：Mn2+、MnO2、Fe、Al、Mg、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Cr、As和P；检测所需的磷矿粉的主要元素含量，包括：P2O5、Fe、Al、Mg、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Cr和As；检测所需的铁粉的主要元素含量，包括：Fe、Mn、Al、Mg、Cu、Co、Ni、Zn、Cd和Cr；
②根据以上检测数据计算确定菱锰矿、铁粉、磷矿粉的下料配比，并确定加水量按液固质量比为6-7:1的比例进行加注；
③把菱锰矿石经破碎机、打砂机进行破碎成1-4mm粒度矿砂，放入计量喂料斗，同时把铁粉、磷矿粉分别放入各自计量喂料斗中，并启动螺旋分级机、湿式球磨机，按步骤②计算出的量加注菱锰矿砂、铁粉、磷矿粉、水，开始分级磨矿配浆；
④从分级机得出的矿浆打入浸出搅拌槽，同时开动搅拌机以60-70r/min的转速进行搅拌，观察矿浆在槽中的液位，当液位达到槽高度的2/3时，停止加注矿浆，边搅拌边缓缓注入硫酸，边注入边实时控制槽中矿浆的温度，当温度升至78-82℃时停止加注硫酸，当温度降至60-70℃时重新加注硫酸，如此循环操作4-5小时，从槽中取矿浆液检测Fe2+含量，如果还有Fe2+则向槽中加注双氧水，直到检测不出Fe2+为止，用压滤泵把矿浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入中和搅拌槽，滤饼送入滤饼粉碎机；
⑤滤饼送入滤饼粉碎机进行粉碎，粉碎后送入配浆搅拌桶，加注循环水，启动搅拌机进行搅拌，配浆浓度为液固比1.8-2.5:1，均匀后边搅拌边缓慢注入与循环水等质量的浓硫酸，搅拌均匀后注入混合反应器，边注入料浆边加注磷矿粉，磷矿粉加注量=0.62M/d，式中的M为硫酸的量，d为磷矿粉的P2O5含量，使其在混合反应器中反应15-25分钟后流入皮带化成室反应25-35分钟后再送入熟化反应池反应7d-15d，即得到N、P多元素复合肥基料。
所述的正磷酸铁粉的回收，具体步骤如下：
配制浓度为2mol/L的碳酸氢铵溶液以备用，把上述N、P复合肥基料的制取，步骤④中，压滤机出来的滤液注入中和搅拌槽，当液位到达槽高度的2/3时停止注入，开动搅拌机以55-65r/min转速进行搅拌，边搅拌边注入上述已配制好的碳酸氢铵溶液，边注入边测量槽中溶液的pH值，当pH值升至1.9时停止注入碳酸氢铵溶液，继续测量pH值，pH值降至1.5时，重新缓慢注入碳酸氢铵溶液，如此循环操作，保持pH值在1.5-1.9之间,当停止注入碳酸氢铵溶液后pH值无变化时，将料浆打入隔膜压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽,滤饼经洗涤烘干即得正磷酸铁粉。
所述的钴、镍、铜精矿的回收，具体步骤如下：
Ⅰ、将上述的正磷酸铁粉的回收步骤中压滤机出来的滤液取样检测贵重金属元素在溶液中的摩尔浓度，即[Co2+]、[Ni2+]、[Cu2+]、[Pb2+]、[Zn2+]、[Cd2+]、[Cr3+]和[Hg2+]，计算确定将要加入的福美钠的量：
m(S.D.D)=2V*([Co2+]+[Ni2+]+[Pb2+]+[Cu2+]+[Zn2+]+[Cd2+]+[Hg2+])+3V*[Cr3+]，式中m（S.D.D）为福美钠的摩尔量，单位为mol，V为滤液总体积，单位为L，贵重金属浓度单位是mol/L，福美钠摩尔质量为143g/mol；
Ⅱ、然后把滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注入，开动搅拌机以55-65r/min转速进行搅拌，边搅拌边加注2mol/L的碳酸氢铵溶液，同时测量槽中液体的pH值，当pH值达到5.5-6时停止加注，并加入步骤Ⅰ中计算出来的福美钠的量，继续搅拌55-70min停止，把槽中料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼送入另一组配浆搅拌桶；
Ⅲ、将滤饼送入另一组配浆搅拌桶后，按液固质量比3-5:1的比例加入清水，同时进行搅拌，均匀后注入另一组浸出搅拌槽，开动搅拌机以60r/min转速进行搅拌，边搅拌边加入烧碱片，同时测量槽中料浆pH值，当pH值达到12时，停止加入烧碱片，继续搅拌55-65分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼经洗涤烘干后即得钴、镍、铜精矿粉。
所述的氢氧化铝粉的制取，具体步骤如下：
将上述的钴、镍、铜精矿的回收步骤Ⅲ中，压滤机出来的滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注入，启动搅拌机以55-65r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓慢注入硫酸铝，同时检测槽中液体的pH值，当pH值降至6.5时停止加注硫酸铝，继续搅拌55-65分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼洗涤烘干后即得氢氧化铝粉。
所述的石膏粉的回收，具体步骤如下：
a、将上述的钴、镍、铜精矿的回收步骤Ⅱ中从压滤机得出的滤液进行取样检测[Mn2+]和[Ca2+]的摩尔浓度，依据下式计算出将要加入已配制好的2mol/L的碳酸氢铵溶液碳酸氢铵的摩尔量：m（NH4HCO3）=2V（[Mn2+]+[Ca2+]），式中m（NH4HCO3）为碳酸氢铵的摩尔量，单位是mol，V是滤液总体积，单位为L，[Mn2+]和[Ca2+]单位是mol/L，NH4HCO3的摩尔质量为79g/mol；
b、然后将滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注液，启动搅拌机以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓慢加注2mol/L的碳酸氢铵溶液，加注量为步骤a中计算出的量，同时控制pH值在7.1-7.3，搅拌30-50分钟后将料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼送入另一组配浆搅拌槽；
c、将的滤饼送入配浆搅拌槽，并按液固质量比4-5:1加注清水，启动搅拌机以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓慢注入硫酸，同时检测槽中料浆的pH值，当pH值降至5.5时停止加注硫酸，继续搅拌60-70分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一中和搅拌槽，滤饼经洗涤烘干后即得工业级石膏粉。
所述的高纯度碳酸锰粉的制备，具体步骤如下：
将上述的石膏粉的回收步骤c中压滤机得出的滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注入，启动搅拌机以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓慢加注已配制好的2mol/L的碳酸氢铵溶液，同时检测槽中料浆的pH值，pH值升至7.0时停止加注，继续搅拌30-40分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干后即得高纯度碳酸锰粉。
所述的磷酸铵镁缓释复合肥的制备，具体步骤如下：
将上述的石膏粉的回收步骤b中压滤机得出的滤液取样检测[Mg2+]浓度，并按m（NH4）2HPO4=0.83*V*[Mg2+]计算出要加入的（NH4）2HPO4的摩尔量，式中m（NH4）2HPO4为（NH4）2HPO4的摩尔量，单位为mol，V为滤液总体积，单位为L，[Mg2+]为镁离子浓度，单位为mol/L，（NH4）2HPO4摩尔质量为134 g/mol；
然后滤液注入中和搅拌槽，启动搅拌机以55-65r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓慢注入氨水调节pH值，当pH值升至12.0时停止注入氨水，把上述计算出的（NH4）2HPO4的量加入，搅拌60-70分钟后把槽中料浆打入压滤机，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干即得磷酸铵镁缓释复合肥。
上述的N、P复合肥基料的制取步骤②中，计算确定菱锰矿、铁粉、磷矿粉的下料配比的具体计算过程如下：
假设菱锰矿用量为A，MnO2含量为a，Fe含量为b1；铁粉用量为B，Fe含量为b2；磷矿粉用量为C，P2O5含量为d，Fe含量为b3。则可按以下方程式计算A、B、C的量：
B=(0.43A*a-A*b1-C*b3)/b2
C=95(A*b1+B*b2)/(56d-95b3)
如果a含量小，B数值为负，则无需加入铁粉，B为零。
本发明的有益效果：
1、菱锰矿是众多锰化工产品重要的基础原料，我国菱锰矿资源的特点是贫多富少，经几十年的开采，高品位的菱锰矿已接近枯竭，不得不使用中低品位的菱锰矿，而这种中低品位的菱锰矿成分极其复杂，都掺杂有高价锰和铁镁铝及重金属元素，要经过选矿富集焙烧还原才能使用，这样就产生大量的废渣，不仅损失掉了许多有价金属而且还造成环境污染。本发明一种用中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法直接利用中低品位菱锰矿综合回收制备高纯碳酸锰、磷酸铁、工业石膏粉、氢氧化铝粉、磷酸铵镁缓释复合肥和N、P多元素复合肥基料，回收钴镍铜贵重金属精矿，不用选矿富集焙烧还原，实现无废水废渣排放的清洁环保生产效果。
2、本发明采用中低品位菱锰矿作为原料，可以充分利用贫锰矿资源，缓解了高品位菱锰矿资源日益紧缺的问题，而且以中低品位菱锰矿为原料制备高纯碳酸锰及副产品，使中低品位菱锰矿资源得到了充分的利用，该工艺具有原料来源广，操作稳定，能耗低，生产成本低，具有广泛的实用性等特点，是一种有效利用中低品位菱锰矿资源的方法，具有较大的经济效益。
附图说明
图1为本发明用中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法的工艺流程图。
图中看到，本发明的具体工艺如下：
首先把破碎后的软锰矿、铁粉、磷矿粉和水加入螺旋分级机、湿式球磨机充分涮洗和磨细，得到的矿浆打入浸出搅拌槽搅拌；然后加硫酸浸出，用压滤机进行固液分离，滤饼加入水、硫酸以及磷矿粉进行反应熟化，得到N、P多元素复合肥基料；滤液注入中和搅拌槽，加入碳酸氢铵溶液溶液，然后打入隔膜压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼洗涤后烘干，最终得到正磷酸铁粉。
具体实施方式
实施例1
1.选取中信大锰大新分公司下雷锰矿区菱锰矿石1000Kg，其主要元素含量如表1：
2.磷矿粉购自云南海口某磷矿区，其主要元素含量如表2：
3.废铁粉购自广东某还原铁粉厂，Fe含量≥99%；
4.浓硫酸购自南宁某化工厂，含量≥98%；
5.双氧水购自南宁某化工厂，含量为27.5%；
6.工业烧碱购自南宁某化工厂；
7.氨水购自南宁某化工厂；
8.农用级碳酸氢铵购自武鸣氮肥厂；
9.磷酸氢二铵购自云南云天化公司；
10.福美钠购自南宁某化工厂，含量为88%；
11.硫酸铝购自南宁某化工厂；
12. 将所用原料的含量检测数据：要处理软锰矿的量A，锰矿中二氧化锰的含量a，锰矿中铁含量b1，废铁粉铁含量b2，磷矿粉磷含量d，磷矿粉铁含量b3，将以上数值按照公式B=(0.43A*a-A*b1-C*b3)/b2、C=95(A*b1+B*b2)/(56d-95b3)计算确定要加入铁粉的量B和磷矿粉的量C，求得要加入的铁粉为7.62Kg、磷矿粉为124.78Kg，加水量为6794.4Kg；
13.把1000Kg菱锰矿石经破碎机、打砂机破碎成粒度为1-4mm的矿砂放入计量喂料斗，同时称取7.62Kg铁粉、124.78Kg磷矿粉放入各自的计量喂料斗，启动螺旋分级机、湿式球磨机和进料机放料，同时加入6794.4Kg的水，开始分级磨浆，从分级机得出的矿浆流入矿浆过渡搅拌槽并启动搅拌机进行搅拌；
14.用砂浆泵把矿浆过渡搅拌槽中的矿浆打入浸出搅拌槽，启动搅拌机并以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓缓加注硫酸，同时实时监测槽中矿浆温度，当温度升至80摄氏度时停止加注硫酸，当温度降至70摄氏度时重新加注硫酸，如此循环操作保持矿浆温度在70-80摄氏度之间，搅拌4小时后从槽中取矿浆检测确定已无Fe2+存在，把矿浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入中和搅拌槽，滤饼送人滤饼粉碎机；
15.把滤饼在粉碎机粉碎后送入配浆搅拌槽，同时加入1359Kg循环水，启动搅拌机进行搅拌，均匀后边搅拌边加注1359Kg浓硫酸，配浆均匀后流入混合反应器，同时加注3132Kg磷矿粉（磷矿粉加注量=0.62M/d，式中的M为硫酸的量，d为磷矿粉的P2O5含量），使其在混合反应器反应15分钟后流入皮带化成反应室继续反应30分钟，再送入熟化反应池反应15d，即得N、P多元素复合肥基料约6200Kg。
16.配制碳酸氢铵溶液以备用，即在碱配液槽中注入20m3清水，启动搅拌机边搅拌边加入碳酸氢铵固体3200Kg，待溶液完全溶解后抽入碱液计量桶备用；
17.将第14项压滤机的出的滤液注入中和搅拌槽，启动搅拌机以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓缓加注第16项已配制好的碳酸氢铵溶液，同时实时监测槽中料浆pH值得变化，当pH值升至1.9时，停止加注碳酸氢铵溶液，当pH值降至1.5时重新加注碳酸氢铵溶液，如此循环操作保持槽中料浆pH值在1.5-1.9之间，当停止加注碳酸氢铵溶液且pH值无变化时，把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液进入另一组中和搅拌槽，滤饼经洗涤烘干后即得正磷酸铁粉86Kg。
18. 将第17项压滤机得出的滤液取样检测贵重金属元素在溶液中的摩尔浓度，即[Co2+]、[Ni2+]、[Cu2+]、[Pb2+]、[Zn2+]、[Cd2+]、[Cr3+]和[Hg2+]，计算确定将要加入的福美钠的量m（S.D.D）=2V*ΣMe，式中m（S.D.D）为福美钠的摩尔量，单位为mol，V为滤液总体积，单位为L，ΣMe为贵重金属总摩尔浓度，单位为mol/L，福美钠摩尔质量为143g/mol，然后把滤液注入中和搅拌槽，启动搅拌机以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓缓注入第16项已配制好的碳酸氢铵溶液调节pH值，当pH值升至5.8时停止加注碳酸氢铵溶液，加入2.4Kg福美钠（福美钠的加入量根据上述计算得到的福美钠的摩尔量而得出）继续搅拌60分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼送入配浆搅拌槽；
19.把第18项压滤机得出的滤饼送入配浆搅拌槽，按液固质量比4:1的比例加入400Kg清水，启动搅拌机进行搅拌，搅拌均匀后注入浸出搅拌槽，启动搅拌机以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓慢加入烧碱片调节料浆pH值，当pH值升至12.0时停止加入烧碱，继续搅拌60分钟后将料浆打入压滤机，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼经洗涤烘干后即得钴镍铜精矿粉约2Kg。
20.将第19项压滤机出来的滤液注入中和搅拌槽，开动搅拌机以60r/min转速进行搅拌，边搅拌边加入硫酸铝调节料浆pH值，当pH值降至6.5时停止加入，继续搅拌60min后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干后即得氢氧化铝粉130kg。
21. 将第18项压滤机出来的滤液进行取样检测[Mn2+]和[Ca2+]的摩尔浓度，依据下式计算出将要加入已配制好的2mol/L的碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵的摩尔量：m（NH4HCO3）=2V（[Mn2+]+[Ca2+]），式中m（NH4HCO3）为碳酸氢铵的摩尔量，单位是mol，V是滤液总体积，单位为L，[Mn2+]和[Ca2+]单位是mol/L，NH4HCO3的摩尔质量为79g/mol；并将滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注液，开动搅拌机以60r/min转速进行搅拌，边搅拌边缓慢加入2mol/L的碳酸氢铵溶液（加入的量根据上述计算出的碳酸氢铵的摩尔量确定），同时控制pH值在7.2，搅拌30min后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼送入配浆搅拌槽；
22.将第21项压滤机出来滤饼放入配浆搅拌槽，同时加入清水1500kg，开动搅拌机进行搅拌，均匀后注入中和搅拌槽，开动搅拌机以60r/min转速进行搅拌，边搅拌边缓缓地加入硫酸，当pH值降至5.5时，停止加入硫酸，继续搅拌60min后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼经洗涤烘干后即得工业石膏粉56kg。
23.把第22项压滤机出来的滤液注入中和搅拌槽，开动搅拌机以60r/min转速进行搅拌，边搅拌边注入第16项已配制好的碳酸氢铵溶液调节pH值。pH值控制至7.0，搅拌30分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干后即得高纯碳酸锰粉307Kg。
24、将第21项压滤机得出的滤液取样检测[Mg2+]浓度，并按照公式：
m（NH4）2HPO4=0.83*V*[Mg2+]计算出要加入的（NH4）2HPO4的摩尔量，式中
m（NH4）2HPO4为（NH4）2HPO4的摩尔量，单位为mol，V为滤液总体积，单位为L，[Mg2+]为镁离子浓度，单位为mol/L，（NH4）2HPO4摩尔质量为134 g/mol；然后将滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注入，启动搅拌机以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓缓注入氨水调节pH值，当pH值升至12.0时停止加注氨水，加入磷酸氢二铵96Kg，继续搅拌60分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干即得磷酸铵镁缓释复合肥175Kg。
实施例2
1.选取中信大锰大新分公司下雷锰矿区菱锰矿石1500Kg， 其主要元素含量如表1：
2.磷矿粉购自云南海口某磷矿区，其主要元素含量如表2：
3.废铁粉购自广东某还原铁粉厂，Fe含量≥99%；
4.浓硫酸购自南宁某化工厂，含量≥98%；
5.双氧水购自南宁某化工厂，含量为27.5%；
6.工业烧碱购自南宁某化工厂；
7.氨水购自南宁某化工厂；
8.农用级碳酸氢铵购自武鸣氮肥厂；
9.磷酸氢二铵购自云南云天化公司；
10.福美钠购自南宁某化工厂，含量为88%；
11.硫酸铝购自南宁某化工厂；
12.将所用原料的含量检测数据：要处理软锰矿的量A，锰矿中二氧化锰的含量a，锰矿中铁含量b1，废铁粉铁含量b2，磷矿粉磷含量d，磷矿粉铁含量b3，将以上数值按照公式B=(0.43A*a-A*b1-C*b3)/b2、C=95(A*b1+B*b2)/(56d-95b3)计算确定要加入铁粉的量B和磷矿粉的量C，求得要加入的铁粉为11.43Kg、磷矿粉为187.17Kg，加水量为10191.6Kg；
13.把1500Kg菱锰矿石经破碎机、打砂机破碎成粒度为1-4mm的矿砂放入计量喂料斗，同时称取11.43Kg铁粉、187.17Kg磷矿粉放入各自的计量喂料斗，启动螺旋分级机、湿式球磨机和进料机放料，同时加入10191.6Kg的水，开始分级磨浆，从分级机得出的矿浆流入矿浆过渡搅拌槽并启动搅拌机进行搅拌；
14.用砂浆泵把矿浆过渡搅拌槽中的矿浆打入浸出搅拌槽，启动搅拌机并以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓缓加注硫酸，同时实时监测槽中矿浆温度，当温度升至80摄氏度时停止加注硫酸，当温度降至65℃时重新加注硫酸，如此循环操作保持矿浆温度在65-80℃之间，搅拌4.5小时后从槽中取矿浆检测确定已无Fe2+存在，把矿浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入中和搅拌槽，滤饼送人滤饼粉碎机；
15.把滤饼在粉碎机粉碎后送入配浆搅拌槽，按照配浆浓度为液固比2:1的比例加入2039Kg循环水，启动搅拌机进行搅拌，均匀后边搅拌边加注2039Kg浓硫酸，配浆均匀后流入混合反应器，同时加注4699.5Kg磷矿粉（磷矿粉加注量=0.62M/d，式中的M为硫酸的量，d为磷矿粉的P2O5含量），使其在混合反应器反应20分钟后流入皮带化成反应室继续反应35分钟，再送入熟化反应池反应10d，即得N、P多元素复合肥基料约9300Kg。
16. 配制浓度为2mol/L的碳酸氢铵溶液以备用，即在碱配液槽中注入20m3清水，启动搅拌机边搅拌边加入碳酸氢铵固体3200Kg，待溶液完全溶解后抽入碱液计量桶备用；
17.将第14项压滤机的出的滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注入，启动搅拌机以65r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓缓加注第16项已配制好的碳酸氢铵溶液，同时实时监测槽中料浆pH值得变化，当pH值升至1.9时，停止加注碳酸氢铵溶液，当pH值降至1.5时重新加注碳酸氢铵溶液，如此循环操作保持槽中料浆pH值在1.5-1.9之间，当停止加注碳酸氢铵溶液且pH值无变化时，把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液进入另一组中和搅拌槽，滤饼经洗涤烘干后即得正磷酸铁粉129Kg。
18.将第17项压滤机得出的滤液取样检测贵重金属元素在溶液中的摩尔浓度，即[Co2+]、[Ni2+]、[Cu2+]、[Pb2+]、[Zn2+]、[Cd2+]、[Cr3+]和[Hg2+]，计算确定将要加入的福美钠的量m（S.D.D）=2V*ΣMe，式中m（S.D.D）为福美钠的摩尔量，单位为mol，V为滤液总体积，单位为L，ΣMe为贵重金属总摩尔浓度，单位为mol/L，福美钠摩尔质量为143g/mol，然后把滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注入，启动搅拌机以65r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓缓注入第16项已配制好的碳酸氢铵溶液调节pH值，当pH值升至6时停止加注碳酸氢铵溶液，加入3.6Kg福美钠（福美钠的加入量根据上述计算得到的福美钠的摩尔量而得出）继续搅拌55分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼送入配浆搅拌槽；
19.把第18项压滤机得出的滤饼送入配浆搅拌槽，按液固质量比4.2:1的比例加入602Kg清水，启动搅拌机进行搅拌，搅拌均匀后注入浸出搅拌槽，启动搅拌机以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓慢加入烧碱片调节料浆pH值，当pH值升至12.0时停止加入烧碱，继续搅拌65分钟后将料浆打入压滤机，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼经洗涤烘干后即得钴镍铜精矿粉约3.05Kg。
20.将第19项压滤机出来的滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注入，开动搅拌机以55r/min转速进行搅拌，边搅拌边加入硫酸铝调节料浆pH值，当pH值降至6.5时停止加入，继续搅拌65min后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干后即得氢氧化铝粉约194.7kg。
21.将第18项压滤机出来的滤液进行取样检测[Mn2+]和[Ca2+]的摩尔浓度，依据下式计算出将要加入已配制好的2mol/L的碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵的摩尔量：m（NH4HCO3）=2V（[Mn2+]+[Ca2+]），式中m（NH4HCO3）为碳酸氢铵的摩尔量，单位是mol，V是滤液总体积，单位为L，[Mn2+]和[Ca2+]单位是mol/L，NH4HCO3的摩尔质量为79g/mol；并将滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注液，开动搅拌机以60r/min转速进行搅拌，边搅拌边缓慢加入2mol/L的碳酸氢铵溶液（加入的量根据上述计算出的碳酸氢铵的摩尔量确定），同时控制pH值在7.3，搅拌40min后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼送入配浆搅拌槽；
22.将第21项压滤机出来滤饼放入配浆搅拌槽，按液固质量比4:1的比例同时加入清水2245kg，开动搅拌机进行搅拌，均匀后注入中和搅拌槽，开动搅拌机以60r/min转速进行搅拌，边搅拌边缓缓地加入硫酸，当pH值降至5.5时，停止加入硫酸，继续搅拌65min后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼经洗涤烘干后即得工业石膏粉约83.6kg。
23.把第22项压滤机出来的滤液注入中和搅拌槽，开动搅拌机以60r/min转速进行搅拌，边搅拌边注入第16项已配制好的碳酸氢铵溶液调节pH值，pH值升至7.0时停止加注，搅拌35分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干后即得高纯碳酸锰粉约461Kg。
24、将第21项压滤机得出的滤液取样检测[Mg2+]浓度，并按照公式：
m（NH4）2HPO4=0.83*V*[Mg2+]计算出要加入的（NH4）2HPO4的摩尔量，式中
m（NH4）2HPO4为（NH4）2HPO4的摩尔量，单位为mol，V为滤液总体积，单位为L，[Mg2+]为镁离子浓度，单位为mol/L，（NH4）2HPO4摩尔质量为134 g/mol；然后将滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注入，启动搅拌机以65r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓慢注入氨水调节pH值，当pH值升至12.0时停止注入氨水，加入上述计算得到的磷酸氢二铵143.7Kg，搅拌65分钟后把槽中料浆打入压滤机，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干即得磷酸铵镁缓释复合肥261.8 Kg。
实施例3
1.选取中信大锰大新分公司下雷锰矿区菱锰矿石2000Kg，其主要元素含量如表1：
2.磷矿粉购自云南海口某磷矿区，其主要元素含量如表2：
3.废铁粉购自广东某还原铁粉厂，Fe含量≥99%；
4.浓硫酸购自南宁某化工厂，含量≥98%；
5.双氧水购自南宁某化工厂，含量为27.5%；
6.工业烧碱购自南宁某化工厂；
7.氨水购自南宁某化工厂；
8.农用级碳酸氢铵购自武鸣氮肥厂；
9.磷酸氢二铵购自云南云天化公司；
10.福美钠购自南宁某化工厂，含量为88%；
11.硫酸铝购自南宁某化工厂；
12. 将所用原料的含量检测数据：要处理软锰矿的量A，锰矿中二氧化锰的含量a，锰矿中铁含量b1，废铁粉铁含量b2，磷矿粉磷含量d，磷矿粉铁含量b3，将以上数值按照公式B=(0.43A*a-A*b1-C*b3)/b2、C=95(A*b1+B*b2)/(56d-95b3)计算确定要加入铁粉的量B和磷矿粉的量C，求得要加入的铁粉为15.24Kg、磷矿粉为249.56Kg，加水量按液固质量比为6:1的比例进行添加，则为为13588.8Kg；
13.把2000Kg菱锰矿石经破碎机、打砂机破碎成粒度为1-4mm的矿砂放入计量喂料斗，同时称取15.24Kg铁粉、249.56Kg磷矿粉放入各自的计量喂料斗，启动螺旋分级机、湿式球磨机和进料机放料，同时加入13588.8Kg的水，开始分级磨浆，从分级机得出的矿浆流入矿浆过渡搅拌槽并启动搅拌机进行搅拌；
14.用砂浆泵把矿浆过渡搅拌槽中的矿浆打入浸出搅拌槽，启动搅拌机并以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓缓加注硫酸，同时实时监测槽中矿浆温度，当温度升至82摄氏度时停止加注硫酸，当温度降至65摄氏度时重新加注硫酸，如此循环操作保持矿浆温度在65-82摄氏度之间，搅拌5小时后从槽中取矿浆检测确定已无Fe2+存在，把矿浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入中和搅拌槽，滤饼送人滤饼粉碎机；
15.把滤饼在粉碎机粉碎后送入配浆搅拌槽，同时加入2717.5Kg循环水（循环水的加入量是按照配浆浓度液固比2:1的比例加入的）启动搅拌机进行搅拌，均匀后边搅拌边加注2717.5Kg浓硫酸，配浆均匀后流入混合反应器，同时加注6263Kg磷矿粉（磷矿粉加注量=0.62M/d，式中的M为硫酸的量，d为磷矿粉的P2O5含量），使其在混合反应器反应25分钟后流入皮带化成反应室继续反应25分钟，再送入熟化反应池反应12d，即得N、P多元素复合肥基料约12399Kg。
16. 配制浓度为2mol/L的碳酸氢铵溶液以备用，即在碱配液槽中注入20m3清水，启动搅拌机边搅拌边加入碳酸氢铵固体3200Kg，待溶液完全溶解后抽入碱液计量桶备用；
17.将第14项压滤机的出的滤液注入中和搅拌槽，当液位到达槽高度的2/3时停止注入，启动搅拌机以55r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓缓加注第16项已配制好的碳酸氢铵溶液，同时实时监测槽中料浆pH值得变化，当pH值升至1.9时，停止加注碳酸氢铵溶液，当pH值降至1.5时重新加注碳酸氢铵溶液，如此循环操作保持槽中料浆pH值在1.5-1.9之间，当停止加注碳酸氢铵溶液且pH值无变化时，把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液进入另一组中和搅拌槽，滤饼经洗涤烘干后即得正磷酸铁粉172Kg。
18. 将第17项压滤机得出的滤液取样检测贵重金属元素在溶液中的摩尔浓度，即[Co2+]、[Ni2+]、[Cu2+]、[Pb2+]、[Zn2+]、[Cd2+]、[Cr3+]和[Hg2+]，计算确定将要加入的福美钠的量m（S.D.D）=2V*ΣMe，式中m（S.D.D）为福美钠的摩尔量，单位为mol，V为滤液总体积，单位为L，ΣMe为贵重金属总摩尔浓度，单位为mol/L，福美钠摩尔质量为143g/mol，然后把滤液注入中和搅拌槽，启动搅拌机以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓缓注入第16项已配制好的碳酸氢铵溶液调节pH值，当pH值升至5.5时停止加注碳酸氢铵溶液，加入4.78Kg福美钠（福美钠的加入量根据上述计算得到的福美钠的摩尔量而得出）继续搅拌70分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼送入配浆搅拌槽；
19.把第18项压滤机得出的滤饼送入配浆搅拌槽，按液固质量比5:1的比例加入1000Kg清水，启动搅拌机进行搅拌，搅拌均匀后注入浸出搅拌槽，启动搅拌机以60r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓慢加入烧碱片调节料浆pH值，当pH值升至12.0时停止加入烧碱，继续搅拌63分钟后将料浆打入压滤机，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼经洗涤烘干后即得钴镍铜精矿粉约4.0Kg。
20.将第19项压滤机出来的滤液注入中和搅拌槽，开动搅拌机以55r/min转速进行搅拌，边搅拌边加入硫酸铝调节料浆pH值，当pH值降至6.5时停止加入，继续搅拌65min后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干后即得氢氧化铝粉约259kg。
21. 将第18项压滤机出来的滤液进行取样检测[Mn2+]和[Ca2+]的摩尔浓度，依据下式计算出将要加入已配制好的2mol/L的碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵的摩尔量：m（NH4HCO3）=2V（[Mn2+]+[Ca2+]），式中m（NH4HCO3）为碳酸氢铵的摩尔量，单位是mol，V是滤液总体积，单位为L，[Mn2+]和[Ca2+]单位是mol/L，NH4HCO3的摩尔质量为79g/mol；并将滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注液，开动搅拌机以60r/min转速进行搅拌，边搅拌边缓慢加入2mol/L的碳酸氢铵溶液（加入的量根据上述计算出的碳酸氢铵的摩尔量确定），同时控制pH值在7.1，搅拌50min后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼送入配浆搅拌槽；
22.将第21项压滤机出来滤饼放入配浆搅拌槽，同时按液固质量比4:1的比例加入清水3000kg，开动搅拌机进行搅拌，均匀后注入中和搅拌槽，开动搅拌机以60r/min转速进行搅拌，边搅拌边缓缓地加入硫酸，当pH值降至5.5时，停止加入硫酸，继续搅拌70min后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼经洗涤烘干后即得工业石膏粉约112.1kg。
23.把第22项压滤机出来的滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注入，开动搅拌机以60r/min转速进行搅拌，边搅拌边注入2mol/L的碳酸氢铵溶液调节pH值，pH值升至7.0时停止加注，搅拌40分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干后即得高纯碳酸锰粉约614Kg。
24、将第21项压滤机得出的滤液取样检测[Mg2+]浓度，并按照公式：
m（NH4）2HPO4=0.83*V*[Mg2+]计算出要加入的（NH4）2HPO4的摩尔量，式中
m（NH4）2HPO4为（NH4）2HPO4的摩尔量，单位为mol，V为滤液总体积，单位为L，[Mg2+]为镁离子浓度，单位为mol/L，（NH4）2HPO4摩尔质量为134 g/mol；然后将滤液注入中和搅拌槽，当液位达到槽高度的2/3时停止注入，启动搅拌机以55r/min的转速进行搅拌，边搅拌边缓缓注入氨水调节pH值，当pH值升至12.0时停止加注氨水，加入磷酸氢二铵191.7Kg，继续搅拌70分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干即得磷酸铵镁缓释复合肥349Kg。

Claims (1)

1.一种用中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法，其特征在于，具体工艺包括以下工艺步骤：（1）N、P复合肥基料的制取；（2）正磷酸铁粉的回收；（3）钴、镍、铜精矿的回收；（4）氢氧化铝粉的制取；（5）石膏粉的回收；（6）高纯度碳酸锰粉的制备；（7）磷酸铵镁缓释复合肥的制备；
所述的N、P复合肥基料的制取，是在中低品位菱锰矿中加入铁粉和磷矿粉，并按液固质量比为6-7:1的比例加入水，充分涮洗和磨碎，然后加入重量含量90%以上的浓硫酸,当料浆温度达到78-82℃时停止注酸，温度降至60-70℃时摄氏度时重新缓慢注入硫酸，继续浸出4-5小时，检测Fe2+含量，还有Fe2+则向槽中加注双氧水，直到检测不出Fe2+为止，压滤，得到滤渣和滤液，在滤渣中按液固比1.8-2.5:1的比例加水以及与水等质量的、重量含量90%以上的浓硫酸，搅拌，加入磷矿粉反应，磷矿粉加入量为m =0.62M/d，式中M为H2SO4的量，d为P2O5的含量，反应15-25分钟后流入皮带化成反应室，继续反应25-35min后送入熟化反应池进行熟化反应7-15d，即得到N、P复合肥基料；
所述的正磷酸铁粉的回收是将2mol/L的碳酸氢铵溶液加入到上述压滤后得到的滤液中，使整个滤液的pH控制在1.5-1.9之间，当停止注入碳酸氢铵溶液后pH值无变化时，将料浆打入隔膜压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼,滤饼经洗涤烘干即得正磷酸铁粉；
所述的钴、镍、铜精矿的回收是将上述正磷酸铁粉的回收中固液分离后得到的滤液进行取样分析，检测溶液中贵重金属元素含量即[Co2+]、[Ni2+]、[Cu2+]、[Pb2+]、[Zn2+]、[Cd2+]、[Cr3+]和[Hg2+]的摩尔浓度；在滤液中加入碳酸氢铵溶液至滤液的pH值为5.5-6，同时用福美钠S.D.D作沉淀剂沉淀贵重金属Me，搅拌反应55-70min停止，然后打入隔膜压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼，滤饼按液固质量比3-5:1的比例加入清水，搅拌，加入烧碱片，至料浆的pH值达到12，反应55-65分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼，滤饼经洗涤烘干后即得钴、镍、铜精矿；
所述的氢氧化铝粉的制取是在上述钴、镍、铜精矿的回收第二次固液分离后得到的滤液中加入硫酸铝直至滤液的pH值降至6.5，反应55-65分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼洗涤烘干后即得氢氧化铝粉；
所述的石膏粉的回收是对上述钴、镍、铜精矿的回收第一次固液分离后得到的滤液进行取样检测[Mn2+]和[Ca2+]的摩尔浓度，在滤液中加入2mol/L的碳酸氢铵溶液，碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵的摩尔量是滤液中Mn2+和Ca2+总摩尔量的两倍，保持溶液pH值为7.1-7.3，搅拌30-50分钟后打入隔膜压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼按液固质量比4-5:1的比例加入清水，并加入重量含量90%以上的硫酸直至料浆的pH值降至5.5，搅拌60-70分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼，滤饼经洗涤烘干后即得工业石膏粉；
所述的高纯碳酸锰粉的制备是在石膏粉的回收第二次固液分离得出的滤液中加入2mol/L的碳酸氢铵溶液，直至滤液的pH值为7；搅拌30-40分钟后用压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干后即得高纯度碳酸锰矿粉；
所述的磷酸铵镁缓释复合肥的制备是将石膏粉的回收第一次固液分离得出的滤液，取样检测[Mg2+]的摩尔浓度，用氨水调节滤液pH值为12.0，并根据检测结果按公式m（NH4）2HPO4=0.83*V*[Mg2+]计算得到要加入的磷酸氢二铵的摩尔量；加入磷酸氢二铵进行反应60-70分钟后打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水水槽，滤饼洗涤烘干后即得磷酸铵镁缓释复合肥；
所述的用中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法，所述的N、P复合肥基料的制取中，菱锰矿、铁粉、磷矿粉的下料配比的具体计算过程如下：
假设菱锰矿用量为A，MnO2含量为a，Fe含量为b1；铁粉用量为B，Fe含量为b2；磷矿粉用量为C，P2O5含量为d，Fe含量为b3,
则可按以下方程式计算A、B、C的量：
如果a含量小，B数值为负，则无需加入铁粉，B为零；
所述的用中低品位菱锰矿制备高纯碳酸锰及副产品的方法，所述的钴、镍、铜精矿的回收中，加入福美钠的量，按下式进行计算：
m(S.D.D)=2V*([Co2+]+[Ni2+]+[Pb2+]+[Cu2+]+[Zn2+]+[Cd2+]+[Hg2+])+3V*[Cr3+],式中m(S.D.D)是福美钠的量，单位是摩尔，贵重金属浓度单位是mol/L，V是溶液的体积，单位是L，福美钠的摩尔质量为143 g/mol。
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