一种低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法与流程

本发明涉及电解锰，具体涉及一种低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法。

背景技术：

1、电解锰应用范围广泛，其可以用来增加合金硬度，广泛应用于钢铁冶炼、有色冶金、电池材料、半导体材料等领域。电解锰一般采用锰矿石经酸浸出后获得锰盐，再经电解析出电解锰。

2、目前，国内大部分电解锰生产厂一般采用硫酸、电解锰阳极液直接浸出碳酸锰矿粉，获得的浸出液中含有低价铁、重金属离子等杂质，经过除杂之后的电解液再进行电解获得电解锰。然而由于碳酸锰矿粉中杂质含量较多，且往往与金属锰紧密包覆，同时矿粉与硫酸、电解锰阳极液相容性较差，导致浸出效果不佳，除杂困难，影响电解锰纯度。

技术实现思路

1、为了克服现有利用碳酸锰矿生产电解锰的方法获得的电解锰纯度有限，杂质含量较高的缺陷，进而提供一种低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，包括如下步骤：

4、1)将粒度为0.1-0.5mm的碳酸锰矿粉、粒度为0.05-0.1mm的碳酸锰矿粉、粒度为0.01-0.04mm的碳酸锰矿粉和双氧水混合，然后将混合浆液进行球磨，球磨过程中向混合浆液中不断通入二氧化硫气体，球磨结束后将球磨后的浆料和硫酸、电解锰阳极液混合进行浸出，浸出结束后过滤，得到浸出液，所述粒度为0.1-0.5mm的碳酸锰矿粉、粒度为0.05-0.1mm的碳酸锰矿粉和粒度为0.01-0.04mm的碳酸锰矿粉的质量比为(0.8-1.2)：(10-14)：(0.1-0.3)；

5、2)调节浸出液ph值为5-6，鼓风搅拌，过滤，滤液加入硫化钠、苯乙烯磺酸钠，搅拌，过滤，得到电解液；

6、3)将电解液进行电解，得到电解锰粗品，电解锰粗品依次用重铬酸钾溶液、水洗涤，干燥，得到电解锰。

7、优选地，步骤1)中粒度为0.1-0.5mm的碳酸锰矿粉、粒度为0.05-0.1mm的碳酸锰矿粉和粒度为0.01-0.04mm的碳酸锰矿粉总质量与双氧水的质量比为10：(1-3)。

8、优选地，步骤1)中所述双氧水浓度为10-30％。

9、本发明不对球磨转速做具体限定，可采用本领域常规球磨转速，可选的，步骤1)中球磨转速为10-20rpm，球磨时间为1-5h。

10、优选地，步骤1)中粒度为0.1-0.5mm的碳酸锰矿粉、粒度为0.05-0.1mm的碳酸锰矿粉和粒度为0.01-0.04mm的碳酸锰矿粉总质量与所述硫酸的质量比为10：(1-4)；

11、所述硫酸的浓度为50-70％。

12、优选地，

13、步骤1)中粒度为0.1-0.5mm的碳酸锰矿粉、粒度为0.05-0.1mm的碳酸锰矿粉和粒度为0.01-0.04mm的碳酸锰矿粉总质量与所述电解锰阳极液的质量体积比为10：

14、(80-150)，单位为kg：l。

15、优选地，步骤1)中浸出反应温度为35-45℃，浸出反应时间为1-5h。

16、优选地，步骤2)中采用氨水调节浸出液ph值，氨水的浓度为10-30％；

17、步骤2)中鼓风搅拌1-5h。

18、优选地，

19、粒度为0.1-0.5mm的碳酸锰矿粉、粒度为0.05-0.1mm的碳酸锰矿粉和粒度为0.01-0.04mm的碳酸锰矿粉总质量与硫化钠的质量比为1：(0.0005-0.005)；

20、硫化钠与苯乙烯磺酸钠的质量比为1：(0.01-0.07)。

21、优选地，步骤3)电解步骤中电流密度为260-300a/m2，槽温40-45℃，槽液ph值8-8.5，电解时间为10-30h。

22、可选的，步骤2)鼓风干燥结束后过滤获得的滤饼可以按液固比1-3:1的比例调浆，经两次逆流压滤洗涤，使锰渣中已溶锰降至0.50％以下。

23、可选的，将两次洗涤压滤滤饼经洗涤压滤机按液固比0.5-1.5比例反洗，洗液用ga(oh)2中和co2方法深度处理后返回洗涤压滤机用水，使锰渣达到行业及环保部规定的堆放标准。采用预浸液湿法磨矿，高酸浓度浸出，有利于提高锰浸出率。电解液制备用精滤设备过滤，提高电解锰质量。同时连续浸出提高设备效率，调浆洗涤降低锰渣中已溶锰含量；洗液低品位电解工艺，有效回收锰金属；水洗法锰渣无害处理，使锰渣达标排放。

24、本发明的有益效果：

25、本发明提供的低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，通过采用特定粒径、特定配比的三种矿粉进行混合，然后再与双氧水进行混合配制浆液，浆液球磨并在球磨过程中通入二氧化硫气体，三种特定粒径、特定配比的矿粉在球磨过程中相互研磨、填充，并在球磨过程中包覆于矿粉周围的双氧水与二氧化硫气体缓慢反应形成硫酸酸性液体，其与矿粉充分接触，在矿粉表面形成酸性膜，之后再与硫酸、电解锰阳极液进行混合，更利于矿粉金属、杂质浸出和分离，之后浸出液经过除杂、电解，获得的电解锰纯度在99.98％以上，杂质铁、磷、硅和碳的总含量低于0.01％。

技术特征：

1.一种低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，其特征在于，步骤1)中粒度为0.1-0.5mm的碳酸锰矿粉、粒度为0.05-0.1mm的碳酸锰矿粉和粒度为0.01-0.04mm的碳酸锰矿粉总质量与双氧水的质量比为10：(1-3)。

3.根据权利要求1所述的低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，其特征在于，步骤1)中所述双氧水浓度为10-30％。

4.根据权利要求1或2所述的低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，其特征在于，步骤1)中粒度为0.1-0.5mm的碳酸锰矿粉、粒度为0.05-0.1mm的碳酸锰矿粉和粒度为0.01-0.04mm的碳酸锰矿粉总质量与所述硫酸的质量比为10：(1-4)。

5.根据权利要求1或2所述的低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，其特征在于，所述硫酸的浓度为50-70％。

6.根据权利要求1所述的低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，其特征在于，步骤1)中浸出反应温度为35-45℃，浸出反应时间为1-5h。

8.根据权利要求1所述的低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，其特征在于，步骤2)中采用氨水调节浸出液ph值，氨水的浓度为10-30％；

9.根据权利要求1或2所述的低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，其特征在于，步骤3)电解步骤中电流密度为260-300a/m2，槽温40-45℃，槽液ph值8-8.5，电解时间为10-30h。

技术总结本发明涉及电解锰技术领域，具体涉及一种低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法。本发明提供的低品位碳酸锰矿生产电解锰的方法，包括如下步骤：将粒度为0.1‑0.5mm的碳酸锰矿粉、粒度为0.05‑0.1mm的碳酸锰矿粉、粒度为0.01‑0.04mm的碳酸锰矿粉和双氧水混合，球磨，球磨过程中向混合浆液中不断通入二氧化硫气体，然后和硫酸、电解锰阳极液混合进行浸出；调节浸出液pH值为5‑6，鼓风搅拌，过滤，滤液加入硫化钠、苯乙烯磺酸钠，搅拌，过滤，得到电解液；将电解液进行电解，得到电解锰。本发明提供的方法可以有效提高电解锰的纯度。技术研发人员：朱树高,覃立山,言志军,李祖敏,郑光军,王安良,王安理,张金鸣,蒙利革,李卉,黄政钧,盘开梁,覃华军受保护的技术使用者：广西新振锰业集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19