CN213977836U - 一种电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统，包括磨粉机、颗粒分级机、氨气分解制氢装置、还原炉、冷却塔、化合桶、压滤机、高温结晶器、过滤器和干燥机；该系统对设备要求不高、成本较低，适合大规模产业化生产，该系统可以有效地回收电解锰阳极渣中的锰、铅元素，得到纯净的硫酸锰产品、铅精砂产品。

Description

一种电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统

技术领域

本实用新型涉及一种电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统。

背景技术

我国是全球最大的锰生产、消费和出口国，约占全球锰总产能的90％以上。湿法锰工业的锰渣，是对浸出锰渣、硫化锰渣和电解锰阳极渣统称。据报道， 2019年我国锰渣产量超过2000万吨。

电解金属锰生产时，在隔膜电解槽中，以含硫酸铵的硫酸锰水溶液为电解液，通入直流电，在阴极上便沉积出金属锰，并析出氢，同时其它金属离子在阴极也有微量析出而混杂在锰片中；在阳极上析出氧，并有少量二氧化锰沉积物，即为阳极渣。工业生产中一般选用铅、锑、锡、银等多元合金为阳极材料，不锈钢板作为阴极材料。阳极渣中一般含有40％左右的锰，锰主要以二氧化锰形式存在，和1.5％～6％的铅等有价金属。

目前，国内大多数企业都是将阳极渣运输到堆场筑坝堆放，且长期在风化淋溶的作用下，不仅对生态环境造成严重破坏，而且浪费了阳极渣中的重金属元素。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统，该系统可以有效地回收电解锰阳极渣中的锰、铅元素，得到纯净的硫酸锰产品、铅精砂产品。

本实用新型提供的这种电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统，包括磨粉机、颗粒分级机、氨气分解制氢装置、还原炉、冷却塔、化合桶、压滤机、高温结晶器、过滤器和干燥机；

所述磨粉机的出料口与颗粒分级机的进料口连接，粉碎后的阳极渣经颗粒分级机，粗料返回磨粉机再磨，合格细料进入还原炉；

所述氨气分解制氢装置的出口端与还原炉的入口端连接，还原炉的气体出口端与冷却塔的入口端连接，还原炉的固体出料口与化合桶的进料口连接，化合桶的出料口与压滤机的进料口连接，压滤机的滤液出口与高温结晶器的进料口连接，高温结晶器的出料口与过滤器的进料口连接，过滤器的固体出料口与干燥机的进料口连接。

所述压滤机采用板框压滤机、厢式压滤机、立式压滤机、带式压滤机中的一种。

所述化合桶设有搅拌装置，使反应物混合更均匀，提高反应速率。

所述干燥机为鼓风干燥箱或真空干燥箱。

本实用新型的有益技术效果为：

本实用新型提供的电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统，对设备要求不高、成本较低，适合大规模产业化生产，该系统可以有效地回收电解锰阳极渣中的锰、铅元素，得到纯净的硫酸锰产品、铅精砂产品。

附图说明

图1为本实用新型的设备连接示意图；

图2为本实用新型的使用过程图；

其中：1-磨粉机；2-颗粒分级机；3-氨气分解制氢装置；4-还原炉；5-冷却塔；6-化合桶；7-压滤机；8-高温结晶器；9-过滤器；10-干燥机。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统，包括磨粉机1、颗粒分级机2、氨气分解制氢装置3、还原炉4、冷却塔5、化合桶6、压滤机7、高温结晶器8、过滤器9和干燥机10；

磨粉机1的出料口与颗粒分级机2的进料口连接，粉碎后的阳极渣经颗粒分级机2，粗料返回磨粉机1再磨，合格细料进入还原炉4；

氨气分解制氢装置3的出口端与还原炉4的入口端连接，还原炉4的气体出口端与冷却塔5的入口端连接，还原炉4的固体出料口与化合桶6的进料口连接，化合桶6的出料口与压滤机7的进料口连接，压滤机7的滤液出口与高温结晶器8的进料口连接，高温结晶器8的出料口与过滤器9的进料口连接，过滤器9的固体出料口与干燥机10的进料口连接。

在本实施例中，化合桶6设有搅拌装置，使反应物混合更均匀，提高反应速率。

在本实施例中，压滤机7采用板框压滤机。

在本实施例中，干燥机10为真空干燥箱，经干燥后得到纯净的硫酸锰固体粉末。

如图2所示，本实用新型的使用过程为：

步骤一、阳极渣送入磨粉机1进行干法制粉，经颗粒分级机2，粗料返回磨粉机再磨，合格细料进入下道工序；

步骤二、磨粉后的粉料在还原炉4中，升温至700～1200℃，通入经氨气分解制氢装置3制得的氢气，进行还原反应，锰渣中的二氧化锰被还原成一氧化锰，锰渣中铅经高温蒸发成气体，气体经冷却塔5处理，气体中的铅冷却成固态的铅，收集此固态，即得铅精砂产品；

步骤三、将还原后的锰渣、稀硫酸溶液加入化合桶6中进行反应，并加入氧化剂除铁，生成硫酸锰混合浆料；

步骤四、利用压滤机7对硫酸锰混合浆料进行压滤，所得滤渣经无害化处理后直接堆存，滤液为硫酸锰溶液；

步骤五、在高温结晶器8中将硫酸锰溶液进行蒸发浓缩，经过滤器9固液分离，所得半成品经真空干燥箱10烘干，得到硫酸锰产品。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统，其特征在于，包括磨粉机(1)、颗粒分级机(2)、氨气分解制氢装置(3)、还原炉(4)、冷却塔(5)、化合桶(6)、压滤机(7)、高温结晶器(8)、过滤器(9)和干燥机(10)；

所述磨粉机(1)的出料口与颗粒分级机(2)的进料口连接，粉碎后的阳极渣经颗粒分级机(2)，粗料返回磨粉机(1)再磨，合格细料进入还原炉(4)；

所述氨气分解制氢装置(3)的出口端与还原炉(4)的入口端连接，还原炉(4)的气体出口端与冷却塔(5)的入口端连接，还原炉(4)的固体出料口与化合桶(6)的进料口连接，化合桶(6)的出料口与压滤机(7)的进料口连接，压滤机(7)的滤液出口与高温结晶器(8)的进料口连接，高温结晶器(8)的出料口与过滤器(9)的进料口连接，过滤器(9)的固体出料口与干燥机(10)的进料口连接。

2.根据权利要求1所述电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统，其特征在于，所述化合桶(6)设有搅拌装置，使反应物混合更均匀，提高反应速率。

3.根据权利要求1所述电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统，其特征在于，所述压滤机(7)采用板框压滤机、厢式压滤机、立式压滤机、带式压滤机中的一种。

4.根据权利要求1所述电解锰阳极渣生产硫酸锰的系统，其特征在于，所述干燥机(10)为鼓风干燥箱或真空干燥箱。

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