CN109628739A - 一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法，属于锰矿湿法冶金领域。该方法主要包括以下步骤：1)对锰矿采用预焙烧处理，得到锰矿焙砂；2)将步骤1)得到的锰矿焙砂以氨三乙酸为添加剂进行氨浸。解决了现有锰矿氨浸技术存在的锰浸出率的问题，本发明的优点是对锰矿氨浸过程中锰的浸取率有明显提高且操作简便,浸取条件温和。

Description

一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法
技术领域
本发明涉及锰矿湿法冶金领域，尤其涉及一种锰矿的氨浸方法。
背景技术
我国锰矿资源十分丰富，已查明全国保有资源量7.46亿t，其中基础储量2.15亿t，资源量5.30亿t。但是我国锰矿多为贫锰矿，富锰矿仅占总储量的6.4％。近年来，随着我国锰矿石的不断开采，致使高品位锰矿日渐枯竭。因此，以贫锰矿为原料来制备锰产品，可以缓解锰资源供应不足的现状。化学浸出法是适合处理这类贫锰矿的一种有效途径。国内国外很多学者都针对贫锰矿的化学浸出作了大量研究。
氨浸法是处理贫锰矿的化学浸出法之一，利用一氧化锰在氨性溶液中生成锰氨配合物而溶解的性质浸出锰。自然界中锰矿包括菱锰矿(MnCO3)、软锰矿(MnO2)、黑锰矿(Mn3O4)和褐锰矿(Mn7SiO12)等，但是这类锰矿不能直接溶解于氨性溶液。在氨浸之前需要通过预焙烧处理将菱锰矿(MnCO3)、软锰矿 (MnO2)、黑锰矿(Mn3O4)和褐锰矿(Mn7SiO12)等转变为含MnO的锰矿焙砂，例如通过焙烧将菱锰矿中的MnCO3热分解为MnO，得到含MnO的锰矿焙砂，或通过还原焙烧将软锰矿，黑锰矿以及褐锰矿中的MnO2、Mn3O4和Mn7SiO12还原为MnO，得到含MnO的锰矿焙砂。然后将含MnO的锰矿焙砂加入氨性溶液浸出，最后采用加热蒸氨的方法将锰沉淀出来即可制备得到碳酸锰产品。由于氨浸过程中，锰矿焙砂中MnO溶解于氨性溶液而钙、镁、铁等杂质不溶，从而实现了锰矿中锰与杂质的高效分离，且浸出液纯净，故氨浸法的除杂效果好，对浸出液进行加热蒸氨处理时产生的氨气被水吸收形成氨水，氨水可以作为浸出剂返回氨浸环节循环利用，故氨浸法还具有废液少、过程清洁环保等特点。【题名】遵义锰矿高铁贫锰重选尾矿石的还原焙烧-氨浸法处理【作者】陈继斌【文摘】报道用还原焙烧-氨浸法处理遵义锰矿高铁贫锰重选尾矿石的试验结果，液固比5:lmL/g，2h：NH316-17mol/L，CO23-4mol/L，矿浆温度为室温时，锰的浸出率平均为64.06％(按渣锰量计)，碳酸锰产品平均锰品位为44.36％。氨浸法具有除杂效果好，产品纯度高，浸出剂可循环利用等优点，但是氨浸法也存在锰浸出率较低的问题。锰的浸出率低会导致锰矿石的利用效率低，造成资源的浪费，是限制锰矿氨浸生产工艺推广的重要难题之一。
在浸出过程中加入添加剂可以有效提高金属的浸出率。【题名】煤浆法烟气脱硫添加剂的研究【作者】姜阳【文摘】研究了A、B、C三种添加剂对二氧化硫浸出煤系黄铁矿的强化作用，对比了相同反应时间下分别采用这三种添加剂时的浸出率，实验结果表明，添加剂A对黄铁矿浸出率影响不大；添加剂B可以增大黄铁矿浸出率，但幅度也不大；添加剂C则能有效增大黄铁矿的浸出率。不同的添加剂对浸出率的提升效果不一，选择合适的添加剂能才能有效的提高浸出率。【题名】高砷金精矿强化氰化浸出试验【作者】杨玮【刊名】有色金属工程【文摘】针对某高砷金精矿进行碱预浸、常规浸出、助浸剂强化浸出试验，结果表明，常规浸出60h，金浸出率为86.83％，加重金属盐强化浸出48h，金浸出率达到92.95％，重金属盐强化浸出不仅能提高金浸出率，而且能加快金的浸出速度，强化效果明显。
可见，在矿物浸出过程中加入合适的添加剂可以提高矿物的浸出率。针对锰矿在氨浸过程锰浸出率低的问题，探寻合适的添加剂，可以提高锰矿的利用效率，但是目前尚未见添加剂强化锰矿氨浸过程的报道。
发明内容
为了克服现有锰矿氨浸技术存在的锰浸出率低的问题，本发明提供一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法，它具有操作条件简单，浸液杂质含量少，清洁无污染的特点。
本发明为实现上述目的所提供的技术方案为：
一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)对锰矿采用焙烧处理，得到含MnO的锰矿焙砂；
(2)将步骤(1)所得含MnO的锰矿焙砂以氨三乙酸为添加剂进行氨浸；
本发明所述的方法，优选技术方案为：
步骤(1)所述的锰矿包括软锰矿，菱锰矿，黑锰矿，褐锰矿的一种或两种以上的混合矿物。
步骤(1)所述的锰矿经破碎、细磨后粒度小于50目。
步骤(1)所述的焙烧处理，是通过焙烧把菱锰矿(MnCO3)、软锰矿(MnO2)、黑锰矿(Mn3O4) 和褐锰矿(Mn7SiO12)等锰矿中的锰转变为含MnO的锰矿焙砂，如通过焙烧将菱锰矿中的MnCO3热分解为MnO，得到含MnO的锰矿焙砂，或通过还原焙烧将软锰矿，黑锰矿以及褐锰矿中的MnO2、Mn3O4和Mn7SiO12还原为MnO，得到含MnO的锰矿焙砂。
步骤(1)所述的锰矿焙砂的粒度400目～50目。
步骤(2)所述的添加剂为氨三乙酸，其添加量为0.01～0.1mol/L。
步骤(2)所述的氨性溶液中氨的浓度为8～18mol/L，浸出温度为20℃～30℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果和优点在于：
1.锰浸出率高：与未加入氨三乙酸为添加剂进行氨浸相比，加入氨三乙酸为添加剂进行氨浸，锰的浸出率大幅度提高。特别的，对于低品位锰矿原料(锰品位低于20％)，加入氨三乙酸为添加剂进行氨浸，锰的浸出率可以提高3％左右。
2.操作条件简单：在常温常压下即可。
3.浸出液杂质含量少：钙、镁、铁等杂质元素不溶，所用浸出液纯净。
4.清洁无污染：以氨水作为浸出剂，可循环利用，废液少。
附图说明
图1为本发明的以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的工艺流程图
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
实施例
一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法，以菱锰矿为原料，包括以下步骤：
1)称量一定质量的菱锰矿放入烘干箱中烘干两个小时，然后在通入氮气的高温立式管式炉中于 650℃温度下焙烧1小时，在氮气保护冷却后得到焙砂，得到的菱锰矿焙砂用200目的筛子筛选；
2)将一定质量的碳酸铵加入一定浓度的氨水溶液中，制成氨水浓度为14mol/L，碳酸铵浓度为 2mol/L的浸出剂，然后将10g菱锰矿焙砂加入氨水-碳酸铵溶液中，加入0.05mol/L的氨三乙酸，氨浸温度为30℃，氨浸时间为60min，液固比为6:1，搅拌速率为400r/min，待搅拌完成后，过滤，取滤液，得到锰浸出液。
本实施例中步骤1)所用的菱锰矿来自四川万源某地区，其锰含量为17.83％，属于低品位菱锰矿。
对步骤2)中以氨三乙酸为添加剂进行氨浸所得浸出液的锰含量进行检测可知，在加入氨三乙酸为添加剂时，锰浸出率为87.4％。在相同的焙烧及氨浸条件下，未加入氨三乙酸为添加剂时，Mn浸出率仅为84.5％，说明由于添加剂氨三乙酸的加入，Mn的浸出率提高了2.9％。
从上述实施例可以看出，在锰矿的氨浸过程中，加入氨三乙酸为添加剂可以提高锰矿的锰浸出率，后续浸出液通过蒸氨即可制备碳酸锰。

Claims (7)

1.一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)对锰矿采用预焙烧处理，得到含MnO的锰矿焙砂；
(2)将步骤(1)所得含MnO的锰矿焙砂以氨三乙酸为添加剂进行氨浸。
2.根据权利要求1中所述的一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法，其特征在于，步骤(1)所述的锰矿包括，软锰矿，菱锰矿，黑锰矿，褐锰矿的一种或两种以上的混合矿物。
3.根据权利要求1中所述的一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法，其特征在于，步骤(1)所述的锰矿经破碎、细磨后粒度小于50目。
4.根据权利要求1中所述的一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法，其特征在于，步骤(1)所述的焙烧处理，是通过焙烧把菱锰矿(MnCO3)、软锰矿(MnO2)、黑锰矿(Mn3O4)和褐锰矿(Mn7SiO12)等锰矿中的锰转变为含MnO的锰矿焙砂，如通过焙烧将菱锰矿中的MnCO3热分解为MnO，得到含MnO的锰矿焙砂，或通过还原焙烧将软锰矿，黑锰矿以及褐锰矿中的MnO2、Mn3O4和Mn7SiO12还原为MnO，得到含MnO的锰矿焙砂。
5.根据权利要求1中所述的一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法，其特征在于，步骤(1)所述的锰矿焙砂的粒度为400目～50目。
6.根据权利要求1中所述的一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法，其特征在于，步骤(2)所述的添加剂为氨三乙酸，其添加量为0.01～0.1mol/L。
7.根据权利要求1中所述的一种以氨三乙酸为添加剂提高锰矿氨浸出率的方法，其特征在于，步骤(2)所述的氨性溶液中氨的浓度为8～18mol/L，浸出温度为20℃～30℃。
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