CN108396158A - 一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法 - Google Patents

一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于化工工程技术领域,涉及一种电解锰过程中产生的复盐结晶物的处理方法。该方法包括:1.将电解锰产生的复盐结晶物用40℃的水溶解至饱和溶液;2.用氨水将pH值调节至6.5~8.5;3.过滤并将滤液与CO2气体反应生成碳酸锰沉淀;4.将碳酸锰沉淀固液分离,再用水将滤渣洗涤至碳酸锰的含量大于92%;5.将洗涤后获得的滤液加入氧化镁反应生成硫酸镁和氨水;6.将反应产物输送至脱氨塔,将氨水变为气体并脱除;7.将脱氨后的溶液结晶分离出硫酸镁结晶物。利用本方法,实现电解锰产生的复盐结晶物的资源化利用,以及电解锰的循环经济发展,节省清运堆放成本,减少土地占用以及环境污染,实现良好的社会效益和经济效益。

Description

一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法
技术领域
[0001]本发明属于化工工程技术领域,涉及一种电解锰过程中产生的复盐结晶物的处理 方法。
背景技术
[0002]现有的电解锰的常采用湿法冶炼技术,主要利用阳极液中的硫酸将碳酸锰矿石中 的_2+离子浸取出来,再加入硫化剂进行除杂质,添加氨水调节溶液的pH值,最后将杂质沉 淀物压滤去除,与此同时会生成硫酸铵,增加电解液的导电性,并起到缓冲作用。
[0003]电解过程中,阳极液将矿石中的有效成分溶解出来进行电解锰生产,由于阳极液 是闭路循环使用,每循环一次,合格液中的镁离子会上升2g/L左右,从而造成液体中镁离子 的富集浓度增高。根据同离子效应,硫酸锰、硫酸铵在电解液中的溶解度会有所降低从而生 成混晶,与此同时,沉积在容器表面的固体矿泥粒子与新生镁锰铵混晶晶胞互相碰撞,诱导 了结晶体的生成和长大。随着温度的降低,合格液中的离子将以硫酸铵锰、硫酸铵镁复盐结 晶的形式析出。随着复盐结晶的逐渐增多,电解液流槽易被堵塞,最终影响电解过程的正常 进行,因此需要定期对硫酸铵复盐结晶进行清理。同时,由于硫酸铵目前无法进行回收利 用,需要建立专门的固废渣场,确保硫酸铵的安全处置,而此举不仅占用大量土地,还造成 了环境风险和大量的资源浪费。
发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,有效分离和提 取混合结晶物中的工业资源,实现资源的有效利用,减少土地占用、节约堆放成本。
[0005]本发明解决上述技术问题的技术方案为:
[0006] —种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,包括如下步骤:
[0007] (1)将电解锰生产过程中产生的复盐结晶物用40°C的水溶解至饱和溶液;(2)用氨 水将饱和溶液的pH值调节至6.5〜8.5;
[0008] (3)将中和后的溶液过滤,并将滤液送入碳化塔内与C02气体反应并生成碳酸锰沉 淀;
[0009] (4)将步骤(3)中的碳酸锰沉淀进行固液分离后,再用水将滤渣洗涤至碳酸锰的含 量大于92%;
[0010] ⑸将步骤(4)洗涤后获得的滤液送至密闭反应釜,再加入氧化镁使其与液体中的 硫酸铵反应生成硫酸镁和氨水;
[0011] (6)将步骤(5)的反应产物输送至脱氨塔,并在真空条件下将氨水变为气体从而脱 除;
[0012] ⑺将步骤⑹中脱氨后的溶液结晶分离出硫酸镁结晶物。
[0013] 其中,步骤⑴中的复盐结晶物包括硫酸铵、硫酸镁、硫酸锰,硫酸铵的含量为10% 〜50%、硫酸镁的含量为10%〜40%、硫酸锰的含量为3%〜12% ;步骤⑶中,碳化塔内的 温度为40°C〜50°C,C〇2气体的浓度为30%〜60 % ;步骤(5)中,轻烧氧化镁的纯度为75%〜 95% ;步骤(6)中,脱氨塔内的温度为50°C,压力为0〜0• 00 IMPa;将步骤(6)产生的气体抽入 吸收塔,并用去离子水吸收至质量浓度为20%以上的氨水;步骤(7)中,结晶分离后的母液 返回至步骤(1)中用于溶解复盐结晶物;步骤(7)中,硫酸镁结晶物加脱氧剂并煅烧脱硫生 成氧化镁和二氧化硫烟气,氧化镁返回至步骤(6)用于脱氨。
[0014] 本发明所用的技术原理如下所示: t〇〇15]锰分离原理:MnS〇4+C〇2=MnC〇3+S〇2+l/2〇2;
[0016]氨分离原理:Mg0+H20=Mg(0H)2;
[0017] (NH4) 2S04+Mg (OH) 2=MgS04+2NH3. H20 ;
[0018]镁分离原理:硫酸镁采用冷却结晶分离法;硫酸镁在不同温度和常温条件下,溶解 度不同,该工艺是利用氧化镁与水反应生成氢氧化镁,氢氧化镁再与硫酸铵反应,生成氨水 和硫酸镁,生成的硫酸镁与原料中的硫酸镁不断叠加富集在5(TC的温度条件下达到饱和溶 液后,送入冷却结晶器,采取降温、诱导起晶等措施,使其结晶分离,母液部分回到结晶器诱 导结晶,大部分回到前序工段溶解复盐结晶物。
[0019] 利用本发明电解锰过程的复盐结晶物处理方法的有益效果为:实现电解锰产生的 复盐结晶物的资源化利用,以及电解锰的循环经济发展;通过电解锰生产中镁的提取和利 用,提高了高镁矿石的利用率;利用炉窑烟气中的c〇2,对复盐结晶物中的锰进行置换,从而 对工业级碳酸锰进行分离提纯,获得混合结晶中的工业资源,形成具有一定附加值的产品; 利用轻烧氧化镁置换氨,产生的氨水用于电解锰生产,实现氨的循环利用,降低电解锰的生 产成本;节省清运堆放成本,减少土地占用以及环境污染,实现良好的社会效益;整个生产 线与电解金属锰的生产有机结合,形成循环的经济产业链,降低电解锰生产成本,解决了电 解锰生产中复盐结晶物资源化利用的问题;与此同时,在工艺过程中通过使用特大型结晶 物溶解设备及自动化控制技术,以及利用高效的固、液、气三相传热传质设备,提高了生产 效率,实现了工艺的连续化、自动化,年处理电解锰复盐结晶物60万吨,具备良好的经济效 益。
具体实施方式
[0020] 一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,包括如下步骤:
[0021 ] (1)将电解锰生产过程中产生的复盐结晶物用40°C的水溶解至饱和溶液;该复盐 结晶物包括硫酸铵、硫酸镁、硫酸锰,其中,硫酸铵的含量为38 %、硫酸镁的含量为32 %、硫 酸锰的含量为5 %;
[0022] ⑵将饱和溶液输送至沉淀池并用氨水将pH值调节至6.5〜8.5;
[0023] (3)将中和后的溶液过滤,并将获得的滤液送入碳化塔内与锰渣处理过程中炉窑 脱硫烟气中的C〇2气体反应并生成碳酸锰沉淀,其中,碳化塔内的温度为4(TC〜5(TC,C02气 体的浓度为30 %〜60 %;
[0024] ⑷将步骤(3)中的碳酸锰沉淀进行固液分离后,再用纯净水将滤渣洗涤至碳酸锰 的含量大于92 %,获得工业级碳酸锰;可将该工业级碳酸锰进行包装和销售;
[0025] (5)将步骤(4)洗涤后获得的滤液送至密闭反应釜,再加入轻烧氧化镁使其与液体 中的硫酸铵反应生成硫酸镁和氨水,其中,轻烧氧化镁的纯度为75%〜95%;
[0026] ⑹将步骤(5)的反应产物输送至脱氨塔,并在真空条件下将氨水变为气体从而脱 除,其中,脱氨塔内的温度为50°C,压力为〇〜〇.〇〇lMPa;该步骤产生的气体用罗茨机抽入吸 收塔,并用去离子水吸收至质量浓度为20%以上的氨水;将所获得的氨水送至电解锰制液 系统,用于制取电解液;
[0027] (7)步骤(6)中脱氨后的溶液中,其主要成分是硫酸镁,将该溶液送入冷却结晶器 经过结晶分离出硫酸镁结晶物,母液返回至步骤(1)中用于溶解复盐结晶物;同时,硫酸镁 结晶物加脱氧剂并在锰渣处理的回转窑中煅烧脱硫生成氧化镁和二氧化硫烟气,烟气用二 氧化锰脱硫生产硫酸锰溶液,即用于生产电解锰,部分氧化镁返回至步骤(6)用于脱氨过 程,剩余部分作为商品出售。
[0028]整个生产工艺与电解金属锰生产有机结合,形成循环经济产业链,降低电解锰生 产成本,破解电解锰生产中复盐结晶物资源化利用的技术难题;同时,在工艺过程中使用特 大型结晶物溶解设备及自动化控制技术,以及三相传热传质设备,有效提高生产效率,实现 工艺的连续化、自动化,利用该工艺可年处理电解锰复盐结晶物60万吨,具备良好的经济效 益。

Claims (10)

1. 一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)将电解锰生产过程中产生的复盐结晶物用40°C的水溶解至饱和溶液;(2)用氨水将 饱和溶液的pH值调节至6.5〜8.5; C3)将中和后的溶液过滤,并将滤液送入碳化塔内与C02气体反应并生成碳酸锰沉淀; ⑷将步骤(3)中的碳酸锰沉淀进行固液分离后,再用水将滤渣洗涤至碳酸锰的含量大 于 92%; ⑸将步骤(4)洗涤后获得的滤液送至密闭反应釜,再加入轻烧氧化镁使其与液体中的 硫酸铵反应生成硫酸镁和氨水; ⑹将步骤⑸的反应产物输送至脱氨塔,并在真空条件下将氨水变为气体从而脱除; ⑺将步骤⑹中脱氨后的溶液结晶分离出硫酸镁结晶物。
2. 如权利要求1所述的一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,其特征在于,所述步 骤⑴中,复盐结晶物包括硫酸铵、硫酸镁、硫酸锰。
3. 如权利要求2所述的一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,其特征在于,所述复 盐结晶物中,硫酸铵的含量为10%〜50%、硫酸镁的含量为10%〜40%、硫酸锰的含量为 3% 〜12%〇
4. 如权利要求1所述的一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,其特征在于,所述步 骤⑶中,碳化塔内的温度为4〇°C〜50°C。
5. 如权利要求1所述的一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,其特征在于,所述步 骤(3)中,C〇2气体的浓度为30 %〜60 %。
6. 如权利要求1所述的一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,其特征在于,所述步 骤(5)中,轻烧氧化镁的纯度为75 %〜% %。
7. 如权利要求1所述的一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,其特征在于,所述步 骤⑹中,脱氨塔内的温度为5〇°C,压力为〇〜O.OOIMPa。
8. 如权利要求1所述的一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,其特征在于,将步骤 (6)经过脱氨塔产生的气体抽入吸收塔,并用去离子水吸收至质量浓度20%以上的氨水。
9. 如权利要求1所述的一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,其特征在于,所述步 骤⑺中,结晶分离后的母液返回至步骤(1)中用于溶解复盐结晶物。
10. 如权利要求1所述的一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法,其特征在于,所述 步骤(7)中,硫酸镁结晶物加脱氧剂并煅烧脱硫生成氧化镁和二氧化硫烟气,所述氧化镁返 回至步骤⑹用于脱氨。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109321944A (zh) * 2018-11-22 2019-02-12 云南创磷业技术有限公司 一种电解锰副产废渣综合利用的方法
CN109628736A (zh) * 2019-01-30 2019-04-16 赣州稀土开采技术服务有限公司 一种南方离子型稀土矿稀土产品沉淀方法
CN111926182A (zh) * 2020-08-26 2020-11-13 天津大学 一种湿法炼锰后硫酸盐混合物废盐的分离方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2259320C1 (ru) * 2004-02-05 2005-08-27 Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ") Способ переработки руды, содержащей магний
CN102154556A (zh) * 2011-03-02 2011-08-17 重庆市科学技术研究院 从电解锰过程产生的复盐结晶中回收锰和镁的方法
CN102923738A (zh) * 2012-11-15 2013-02-13 吉首大学 一种从电解锰渣中回收水溶性锰与镁的方法
CN105039718A (zh) * 2015-09-11 2015-11-11 长沙矿冶研究院有限责任公司 一种电解锰阳极液的综合回收处理方法
CN105200233A (zh) * 2015-10-26 2015-12-30 中国科学院青海盐湖研究所 一种从电解锰阳极液中回收锰镁的方法
CN107056341A (zh) * 2016-12-30 2017-08-18 衢州华友钴新材料有限公司 用硫酸铵硫酸镁混合废液生产一水硫酸镁肥和氨水的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2259320C1 (ru) * 2004-02-05 2005-08-27 Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ") Способ переработки руды, содержащей магний
CN102154556A (zh) * 2011-03-02 2011-08-17 重庆市科学技术研究院 从电解锰过程产生的复盐结晶中回收锰和镁的方法
CN102923738A (zh) * 2012-11-15 2013-02-13 吉首大学 一种从电解锰渣中回收水溶性锰与镁的方法
CN105039718A (zh) * 2015-09-11 2015-11-11 长沙矿冶研究院有限责任公司 一种电解锰阳极液的综合回收处理方法
CN105200233A (zh) * 2015-10-26 2015-12-30 中国科学院青海盐湖研究所 一种从电解锰阳极液中回收锰镁的方法
CN107056341A (zh) * 2016-12-30 2017-08-18 衢州华友钴新材料有限公司 用硫酸铵硫酸镁混合废液生产一水硫酸镁肥和氨水的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109321944A (zh) * 2018-11-22 2019-02-12 云南创磷业技术有限公司 一种电解锰副产废渣综合利用的方法
CN109628736A (zh) * 2019-01-30 2019-04-16 赣州稀土开采技术服务有限公司 一种南方离子型稀土矿稀土产品沉淀方法
CN111926182A (zh) * 2020-08-26 2020-11-13 天津大学 一种湿法炼锰后硫酸盐混合物废盐的分离方法

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