[发明专利]低品位锰矿高压法一次结晶制备一水合硫酸锰

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备一水合硫酸锰的方法，具体为一种以低品位锰矿为原料采用高压法一次结晶制备一水合硫酸锰。

 

背景技术

硫酸锰是一种重要的化工产品，也是重要的化工、 原料，可用于医药、造纸、陶瓷、催化剂、矿石浮选、电解锰的生产及其它锰盐的制备等。硫酸锰是以锰矿石为原料生产的，随着高品位锰矿枯竭殆尽，面对低品位锰矿传统的硫酸锰制备工艺显的效果不佳，缺点不少，比如高温焙烧发，其缺点是流程长、劳动强度大、环境污染严重和能耗高等；而现有大多采用的两矿酸浸法，在低品位锰矿原料中添加高锰含量的锰矿石来补充原料的锰含量，这样造成资源的浪费，同时常温常压下也难以制备出合格的一水合硫酸锰；远辰锰业在之前提出了采用以软锰矿和废酸为原料，通过两段结晶的方法制备一水合硫酸锰，但是该方法由于采用了一段浓缩再一段结晶的工艺，在第一次中性液浓缩中将硫酸锰浓度提高，即每天将大量浸出溶液从常温加热到较高温度，然后再释放出来，溶液又冷却至近室温，这过程消耗了大量的蒸汽，从而造成锅炉压力变大，使其它生产环节蒸汽供应不足等一系列问题；同时大量废渣被弃掉，降低了锰的回收率，造成了资源浪费；该方法流程较长，复杂难控容易发生较大人为误差；最终使得能耗增加，成本升高。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种能耗低、锰回收率高的一水合硫酸锰晶体的制备方法。

本发明解决上述技术问题采用以下技术方案：一种低品位锰矿高压法一次结晶制备一水合硫酸锰的方法，包括下列步骤：

（1）将软锰矿和黄铁矿分别细磨成粉粒；

（2）将软锰矿粉粒、黄铁矿粉粒和浓硫酸按比例混合、加热、搅拌、浸锰后再调pH值得到含硫酸锰矿浆；

（3）向所述矿浆加入中和剂调pH值，除去杂质铁，然后再进行深度除杂，除去重金属；

（4）将除杂过的矿浆进行压滤，分别得到硫酸锰溶液和浸出渣；

（5）将所述硫酸锰溶液进行静置沉淀，并过滤；

（6）将过滤后的硫酸锰溶液进行加热加压的水热反应，然后排出上清液得到含有硫酸锰晶体的晶浆；

（7）将所述晶浆进行分离，分别得到母液和一水合硫酸锰晶体；

（8）将步骤（6）中所述排出的上清液和步骤（7）中所述母液对步骤（4）中得到的浸出渣进行漂洗，然后进行过滤，分别得到洗液和洗渣，洗液返回浸锰，洗渣再用石灰水进行处理后堆放；

（9）将步骤（7）中得到的硫酸锰晶体进行干燥和粉碎后包装形成合格的硫酸锰成品。

作为优选，步骤（1）中所述粉粒的粒径为0.013mm～0.061mm，这样使得锰的浸出率更高。

作为优选，步骤（2）中按质量比软锰矿：浓硫酸：黄铁矿=1：（0.155～0.16）：（0.11～0.12），浸锰的时间为210min，这样配比和浸锰时间可以获得很好的浸出结果，同时浸锰后得到含硫酸锰矿浆的终点pH值为2.8～3.1，有利于后续的矿浆中和。

作为优选，步骤（3）中所述中和剂为碳酸锰矿粉，中和后的矿浆pH值为5.5～6.0，使得矿浆中三价铁离子以氢氧化铁的形式沉淀下来，从而达到除铁的目的，也使得矿浆的过滤性能得到改善，利于后续矿浆的压滤操作；碳酸锰矿粉作为矿浆中和剂，其优点为：一方面，碳酸锰粉不会赌塞滤布，不会对压滤过程产生阻力，另一方面，碳酸锰中和矿浆的原理是碳酸锰和残酸发生反应，消耗残酸，提高矿浆pH，其反应的产物为硫酸锰，这些额外的硫酸锰进入溶液，可以提高硫酸锰的浓度。

作为优选，对矿浆压滤时采用适当的压力使得浸出渣的水份为28%，这样可防止浸出渣带走过多的硫酸锰。

作为优选，步骤（5）中所述静置沉淀的时间为25～30小时，这样可得到浓度较高的硫酸锰溶液。

作为优选，步骤（6）中水热反应的温度为190℃～210℃，在此温度下可使得结晶率更高。

作为优选，步骤（7）中所述母液的硫酸锰浓度为65g/L～80 g/L，有利于对浸出渣的漂洗而不会造成硫酸锰的浪费。

作为优选，步骤（8）中所述洗液的硫酸锰浓度为95 g/L～110 g/L，有利于提高锰的浸出率。

作为优选，步骤（1）中软锰矿的水份为48%，有利于磨矿和锰的浸出。