[发明专利]一种烧结锰矿浸出电解锰的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧结锰矿浸出电解锰的生产方法。

背景技术

电解锰主要在钢铁及有色合金方面作为净化剂、脱氧剂和合金添加剂，随着我国不锈钢行业的发展，用锰替代不锈钢中原有的镍，使电解锰需求量增大，电解锰行业迅速发展。

目前，我国生产电解锰的主要方法是以碳酸锰矿或烧结锰矿为主矿，用二氧化锰矿除铁生产电解锰。该方法在锰矿浸出反应时，二氧化锰矿的有效利用率仅为25%～30%，浸出率不高；并且碳酸锰矿和二氧化锰矿资源有限，随着矿产资源的贫化，价格也在不断增加，使电解锰生产成本不断提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种烧结锰矿浸出电解锰的生产方法，以提高锰矿的浸出率，降低生产成本。

本发明的技术解决方案是：

一种烧结锰矿浸出电解锰的生产方法，其具体步骤是：

1、浸出

向化合罐内加入电解锰阳极液，搅拌10min～20min，检测电解锰阳极液的Mn²⁺、H⁺的含量，通入蒸汽加热，将温度控制在60℃～80℃，依次加入浓硫酸、烧结锰矿粉和工业葡萄糖，所述工业葡萄糖与烧结锰矿粉重量比为0.02:1～0.2:1，其中，烧结锰矿粉中Mn²⁺≥40wt%，烧结锰矿粉中ΣMn含量为48wt%～54wt%，工业葡萄糖质量百分含量≥85%，浓硫酸质量百分含量≥92.5%，搅拌2h～4h，进行浸出反应；

烧结锰矿粉加入量=（目标锰锰浓度－电解锰阳极液锰浓度）×电解锰阳极液体积/（烧结锰矿粉ΣMn质量百分含量×目标锰浸出率）；

浓硫酸加入量＝(烧结锰矿粉重量×酸矿比－阳极液体积×阳极液H⁺含量)/浓硫酸质量百分含量，其中，酸矿比为浓硫酸和电解锰阳极液中含酸重量之和与烧结锰矿粉重量之比；

所述目标锰浓度为28g/L～42g/L，目标锰浸出率为75%～85%，酸矿比为0.6:1～1.0:1； 

2、中和

当料液中Fe²⁺≤0.001g/L时，向料液通入氨水进行中和，使料液的pH值为6.0～7.0；

3、静置

将中和的料液压滤至静置池中，对料液进行检测；当料液中锰浓度为28 g/L～42g/L，硫酸铵浓度为85g/L～140g/L，pH值为6.0～7.0，ΣFe≤0.001g/L，Co²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺≤0.001g/L时为合格液，否则为不合格液；料液不合格时，重复步骤2）、步骤3）操作；

4、电解

将合格液进行电解，得到电解锰。

本发明的有益效果是：

1、采用工业葡萄糖作为还原剂将锰矿中的Mn⁴⁺还原成Mn²⁺，提高了锰矿的浸出率，同时相应的辅料（如浓硫酸、液氨等）消耗也随之减少，使生产电解锰的矿源得到了充分的利用，生产成本有了明显的降低。

2、由于Fe²⁺的标准电位与Mn²⁺的标准电位比较接近，在电解锰时，也会将铁电解出来，导致金属锰的含量降低，因此，通过控制料液中Fe²⁺浓度，满足硫酸锰溶液电解标准。

3、工业葡萄糖成本低廉，在反应中以还原剂的形式加入，不含有钴、镍、锌等杂质，反应过程简单易控，使用方便且效果明显。

具体实施方式

实施例1

(1)向化合罐内注入180m³电解锰阳极液，搅拌10min后，检测电解锰阳极液中Mn²⁺的含量为14g/L，H⁺的含量为15g/L。

(2)根据检测结果，按照目标锰浓度为28g/L，烧结锰矿粉中ΣMn（全锰即Mn²⁺和Mn⁴⁺的总和）质量百分含量为48%，目标锰浸出率为75%，浓硫酸质量百分含量为92.5%，酸矿比为0.6:1，计算结果如下：                     

①烧结锰矿粉的加入量=（目标锰锰浓度－电解锰阳极液锰浓度）×电解锰阳极液体积/（烧结锰矿粉ΣMn质量百分含量×目标锰浸出率）=（28-14）×180÷（0.48×0.75）÷1000＝7t；