CN112458297A - 一种从电解锰渣中高效浸出锰并富集铅的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从电解锰渣中高效浸出锰并富集铅的方法，采用PbS作为还原剂进行Mn(IV)的还原，锰浸出率得到提高；且浸出过程选择性好，浸出过程无杂质元素溶解到浸出溶液；(3)浸出渣中Pb含量得到进一步提高，获得富铅浸出渣可直接作为炼铅原料。

Description

一种从电解锰渣中高效浸出锰并富集铅的方法
技术领域：
本发明涉及湿法冶金技术领域，具体涉及一种从电解锰渣中高效浸出锰并富集铅的方法。
背景技术：
锰是国民经济中的重要基础物质，广泛用于钢铁生产、有色金属冶炼和电池制造等行业。电解锰渣是电解金属锰生产过程中碳酸锰矿经酸浸、中和、压滤工序后产生的一种工业固体废弃物。据统计，每生产一顿电解锰，大约需产生7-9吨电解锰渣。电解锰渣颗粒极小，很容易影响大气质量。与此同时，电解锰渣中含有锰、铅等重金属元素，极易造成土地和水资源污染。因此，从电解锰渣提取锰、铅等金属不仅能够缓解电解锰渣对环境的污染，同时能够为电解锰企业带来较大的经济效益。
电解锰渣中锰主要以Mn(II)和Mn(IV)形态存在，为了实现电解锰渣中锰的高效浸出，通常情况下需要加入还原剂将Mn(IV)还原为Mn(II)。近年来研究使用的还原剂可概括为无机还原剂和有机还原剂两大类。无机还原剂包括过氧化氢、硫酸亚铁等；有机还原剂包括木质素、乳糖、草酸、柠檬酸和羟基苯等。但采用过氧化氢作还原剂存在反应过程不可控、成本较高等缺点，硫酸亚铁作还原剂引入了新的铁杂质，后续锰的回收需增加额外的除铁工序；有机还原剂几乎没有上述缺点，但酸浸过程中生物质和碳水化合物产生有机小分子物质给后续锰的电解带来不利影响。因此，选择一种便宜且高效的还原剂对电解锰渣中锰的高效浸出具有十分重要的意义。
发明内容：
本发明的目的是提供一种从电解锰渣中高效浸出锰并富集铅的方法，工艺简单且锰浸出率高，浸出过程无杂质元素溶解到浸出溶液且浸出渣中Pb含量得到进一步提高，获得富铅浸出渣可直接作为炼铅原料。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种从电解锰渣中高效浸出锰并富集铅的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：电解锰渣与方铅矿按照质量比20:0.5-20:4混合均匀获得混合物料；
步骤2：步骤1得到的混合物料与0.5-2mol/L硫酸溶液按照液固比5-10mL/g优选为7.5-10mL/g调浆，在温度为80-100℃优选为90-100℃、搅拌速度为200-500rpm的条件下浸出0.5-3h，浸出完成后液固分离获得硫酸锰浸出溶液，固体物料经过烘干后获得富铅浸出渣。
本发明中所述电解锰渣为电解金属锰生产过程中产生，以总质量百分数为100％计，其主要成分为Mn1％-10％；Pb15％-30％；Ca5％-10％；S10％-20％，其中Mn主要以MnSO4和MnO2形态存在；Pb和Ca主要以PbSO4和CaSO4形态存在。
以总质量百分数为100％计，所述方铅矿主要成分为Pb80％-85％；S10％～20％；其主要物相为PbS。
本发明所涉及到的主要化学反应方程如下：
MnO2+PbS+2H2SO4＝MnSO4+PbSO4↓+S↓+2H2O
本发明与传统方法比较有以下优点：
(1)高效浸出电解锰渣中锰，采用PbS作为还原剂进行Mn(IV)的还原，锰浸出率得到提高；(2)浸出过程选择性好，采用PbS作为还原剂进行浸出，Pb2+以及S2-分别转化为PbSO4以及S沉淀，浸出过程无杂质元素溶解到浸出溶液；(3)浸出渣中Pb含量得到进一步提高，获得富铅浸出渣可直接作为炼铅原料。
具体实施方式：
以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
本发明的所有实施例中，选用同种电解锰渣以及方铅矿进行浸出，电解锰渣的主要成分以质量百分比计包括Mn4.45％，Pb25.5％，Ca7.51％,S12.60％；方铅矿主要成分以质量百分比计为Pb81.2％，S12.8％。
实施例1：将电解锰渣与方铅矿按照质量比20:0.8混合均匀，在液固比7.5mL/g、硫酸浓度2mol/L、温度90℃、搅拌速度300rpm的条件下浸出2h，液固分离后获得硫酸锰浸出液，固体物料经过烘干后获得富铅浸出渣。
实施例2：将电解锰渣与方铅矿按照质量比20:3混合均匀，在液固比7.5mL/g、硫酸浓度1.5mol/L、温度100℃、搅拌速度400rpm的条件下浸出3h，液固分离后获得硫酸锰浸出液，固体物料经过烘干后获得富铅浸出渣。
实施例3：将电解锰渣与方铅矿按照质量比20:2混合均匀，在液固比10mL/g、硫酸浓度1.5mol/L、温度100℃、搅拌速度200rpm的条件下浸出3h，液固分离后获得硫酸锰浸出液，固体物料经过烘干后获得富铅浸出渣。
实施例4：将电解锰渣与方铅矿按照质量比20:4混合均匀，在液固比7.5mL/g、硫酸浓度1.5mol/L、温度100℃、搅拌速度400rpm的条件下浸出2h，液固分离后获得硫酸锰浸出液，固体物料经过烘干后获得富铅浸出渣。
对比例1：
本对比例与实施例2浸出条件基本相同，不同之处在于对比例中直接采用硫酸体系进行浸出，未加方铅矿作为还原剂。
统计实施例1-4和对比例1提供浸出方法中Mn的浸出率(wt.％)以及浸出渣中Pb含量wt.％，将结果记录至表1中。
表1
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
Mn浸出率 92.36％ 98.25％ 98.02％ 98.39％ 68.59％
渣含Pb 50.49％ 54.5％ 60.09％ 56.75％ 44.53％

Claims (2)

1.一种从电解锰渣中高效浸出锰并富集铅的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1：电解锰渣与方铅矿按照质量比20:0.5-20:4混合均匀获得混合物料；
步骤2：步骤1得到的混合物料与0.5-2mol/L硫酸溶液按照液固比5-10mL/g调浆，在温度为80-100℃浸出0.5-3h，浸出完成后液固分离获得硫酸锰浸出溶液，固体物料经过烘干后获得富铅浸出渣。
2.根据权利要求1所述从电解锰渣中高效浸出锰并富集铅的方法，其特征在于，液固比为7.5-10mL/g，温度为90-100℃。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106544511A (zh) * 2016-12-12 2017-03-29 株洲冶炼集团股份有限公司 一种从锰阳极泥中综合回收锰、铅、银和硒的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106544511A (zh) * 2016-12-12 2017-03-29 株洲冶炼集团股份有限公司 一种从锰阳极泥中综合回收锰、铅、银和硒的方法

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