CN109628766A - 一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法 - Google Patents

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王雨
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Abstract

本发明涉及一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法，属于锰矿湿法冶金领域。该方法包括以下步骤：(1)将低品位锰矿加入NaOH溶液进行脱硅预处理；(2)对步骤(1)脱硅后的低品位锰矿采用焙烧处理，得到锰矿焙砂；(3)将步骤(2)得到的锰矿焙砂在氨性溶液中进行氨浸。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

一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法
技术领域
本发明涉及锰矿湿法冶金领域，尤其涉及一种低品位锰矿氨浸的方法。
背景技术
我国的锰矿资源的平均锰含量大概在20％，富锰矿石的储量仅占全国锰矿资源总量的6.4％，绝大部 分锰矿属于低品位锰矿。为了提高我国锰矿资源利用效率，降低对国外富锰矿资源的依赖，研究经济有效 的低品位锰矿处理技术成为一个重要课题。
氨浸法是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来浸出锰的方法。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。如【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，该矿锰品位为27.19％，P含量为0.068％，P/Mn＝0.00250，在液固比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)，碳酸锰产品平均锰含量为 44.36％。【题名】还原焙烧-氨浸法处理松桃高磷锰矿石的试验【作者】陈继斌【刊名】中国锰业【文摘】在添加少量无烟煤粉的情况下，将锰矿在800℃的温度下焙烧，然后将焙烧后的矿粉加入氨水和碳酸铵溶 液，室温下浸出2h，对于1#样品(锰品位为17.81)的锰浸出率为73.18％，2#样品(锰品位为25.57％) 的锰浸出率为89.61％，碳酸锰产品的锰含量为40％～42％。
综上所述，氨浸法具有操作简单，除杂效果好，产品纯度高，浸出剂可循环利用，清洁无污染等特点。 但是，氨浸法的锰浸出率较低，特别以低品位的锰矿(锰品位低于20％)的原料时更为明显，一般不超过 80％。锰矿氨浸之前一般需要经过焙烧，而焙烧时锰矿中SiO2与MnO结合会降低锰矿焙砂中MnO含量， 从而导致锰的浸出率低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的提供了一种能有效提高锰矿氨浸过程锰浸出率的方法，它具有操作条 件简单，浸液杂质含量少，清洁无污染，产品纯度高的特点。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将低品位锰矿加入NaOH溶液进行脱硅预处理；
(2)对步骤(1)脱硅后的低品位锰矿采用焙烧处理，得到锰矿焙砂；
(3)将步骤(2)得到的锰矿焙砂在氨性溶液中进行氨浸。
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NaOH溶液浓度为5％～10％。
步骤(1)所述的预处理时间为5～60min，温度为10～50℃。
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)所述的氨性溶液中氨的浓度为8～18mol/L，浸出温度为20℃～30℃，浸出时间30min～180min。
本发明与现有技术相比，其有益效果和优点在于：
1.锰的浸出率高
通过脱硅预处理，锰的浸出率达到85％以上。
2.易操作
在常温常压下操作即可。
3.浸出液杂质含量少
钙、镁、铁等杂质元素不溶，所得浸出液纯净。
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为锰矿脱硅预处理及氨浸方法示意图，图2为菱锰矿原矿XRD图，图3为脱硅预处理后的菱锰 矿XRD图。
具体实施方式
为更好地说明和理解本发明方法，下面对本发明方法进行详细说明。下述的实施例仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明，本发明的保护范围以权利要求书为准。
实施例：
一种提高低品位锰矿氨浸出率的方法，包括以下步骤：
1)称量50g粒度小于100目的菱锰矿加入NaOH浓度为7.5％的溶液，液固比为6:1，搅拌速率为 400r/min，待搅拌30min后，过滤，烘干，得到脱硅菱锰矿。
2)称量40g粒度小于100目的脱硅菱锰矿放入烘干箱中烘干一个小时，然后在高温立式管式炉中于 650℃温度下以及氮气保护下焙烧0.5小时，在氮气保护冷却后得到菱锰矿焙砂。
3)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，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)的菱锰矿来自重庆某地区，其主要成分如表1所述，锰含量为17.83％，Si含量为 3.05％，属于低品位菱锰矿。低品位菱锰矿的物相如图2所示，菱锰矿中的锰以MnCO3的形式存在，杂质 主要有SiO2、Ca(Mg)2CO3及Ca(Mg,Fe)2CO3。
表1 菱锰矿主要元素含量
步骤1)脱硅预处理后的菱锰矿物相如图3所示，对比图2和图3发现，经脱硅预处理后，SiO2的衍 射峰消失了，表明菱锰矿中的SiO2已被脱除。再对步骤3)经脱硅预处理后的锰浸出液中的锰的含量进行 检测可知，在经脱硅预处理后之后，锰浸出率为92.4％。在相同的焙烧及氨浸条件下，未经脱硅预处理时 Mn浸出率仅为83.6％，可以看出经脱硅预处理后，Mn的浸出率提高了8.8％。
从上述实施例可以看出，在锰矿的焙烧及氨浸之前进行脱硅预处理可以显著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。本发明方法具有除杂效果好、产品纯度高，清洁无污染等特点。以上 所述仅为本发明的实施例之一，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替 换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将低品位锰矿加入NaOH溶液进行脱硅预处理；
(2)对步骤(1)脱硅后的低品位锰矿采用焙烧处理，得到锰矿焙砂；
(3)将步骤(2)得到的锰矿焙砂在氨性溶液中进行氨浸。
2.根据权利要求1中所述的一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法，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中所述的一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法，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中所述的一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法，其特征在于，步骤(1)所述的NaOH溶液浓度为5％～10％。
5.根据权利要求1中所述的一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法，其特征在于，步骤(1)所述的预处理时间为5～60min，温度为10～50℃。
6.根据权利要求1中所述的一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法，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。
7.根据权利要求1中所述的一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法，其特征在于，步骤(1)所述的锰矿焙砂的粒度400目～50目。
8.根据权利要求1中所述的一种预处理提高低品位锰矿浸出率的方法，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℃，浸出时间30min～180min。
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陈继斌: "遵义锰矿高铁贫锰重选尾矿石的还原焙烧－氨浸法处理", 《中国锰业》 *

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