[发明专利]软锰矿的浸出方法

说明书

技术领域

 本发明涉及软锰矿的一种浸出方法。

背景技术

软锰矿是生产金属锰、硫酸锰、二氧化锰、硝酸锰等材料的重要原料。湿法工艺是生产上述材料的主要工艺，该工艺中浸出工序是必不可少的工序。在生产金属锰、硫酸锰、二氧化锰的湿法工艺中，基本上采用硫酸浸出体系。由于软锰矿中的 MnO₂不溶于硫酸，需要通过还原焙烧将MnO₂转化为MnO才能用硫酸浸出，但焙烧的转化率只有85%左右，致使硫酸浸出还原焙烧的软锰矿时，目标金属锰的浸出率不高，造成资源浪费。虽然在浸出体系中加入Fe²⁺等还原剂可用硫酸直接浸出软锰矿，但是加入Fe²⁺会加重后续溶液净化的负担。开发浸出率高、浸出速度快、基本不增加后续过程负担的软锰矿的直接浸出方法具有较大实用价值。

发明内容

针对目前软锰矿浸出的问题，本发明的目的是寻找一种浸出率高、浸出速度快、能耗低、基本不增加后续过程负担的软锰矿的浸出方法，其特征在于将粒度≤180目的软锰矿粉加入耐压、耐硫酸腐蚀的反应釜中，加入硫酸溶液和亚硫酸氨，并在密闭条件下浸出。浸出结束后，放出反应釜内的浆料进行固液分离，得到所需浸出溶液。浸出过程的硫酸溶液的初始浓度为1mol/L～4mol/L。硫酸的加入量为软锰矿中全部锰浸出所需理论量的105%～115%。亚硫酸氨的加入量为将软锰矿中全部四价锰还原为而价锰所需理论量的103%～110%。整个浸出过程的温度为50℃～90℃，搅拌速度为50 r/min～130 r/min。浸出时间为3h～5h。

   本发明的目的是这样实现的：在密闭和(NH₄)₂SO₃存在的条件下，硫酸浸出软锰矿主要发生如下化学反应：

       MnO₂ + (NH₄)₂SO₃ + H₂SO₄ = MnSO₄ + (NH₄)₂SO₄ + H₂O

       Fe₂O₃ + (NH₄)₂SO₃ + 2H₂SO₄ = 2FeSO₄ + (NH₄)₂SO₄ + 2H₂O 

       2FeSO₄ + MnO₂ + 2H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + 2H₂O

   Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O = Fe₂O₃ + 3H₂SO₄

 由于(NH₄)₂SO₃的还原性较强，MnO₂的氧化性也较强，两者很容易发生化学反应，由此实现MnO₂较完全浸出。由于Fe³⁺的水解pH值比Mn2+水解的pH值低得多，进入溶液的Fe²⁺将被MnO₂氧化成Fe³⁺,进而发生水解反应,因此，只要控制好硫酸的用量，就可以抑止Fe的浸出，不会给后续净化过程带来大的困难。(NH₄)₂SO₃在酸性条件下分解出的SO₂通过搅拌进入溶液（SO₂在溶液中有一定的溶解度）与MO₂反应被消耗掉，整个系统在微正压下进行。