[发明专利]一种高锰锌精矿氧压浸出液除锰的方法

说明书

本发明公开了一种高锰锌精矿氧压浸出液除锰的方法，包括以下步骤：S1、将高锰锌精矿磨矿后进行氧压浸出，产出氧浸液和氧浸渣；其中氧浸液中锰离子的浓度大于5g/L；S2、在氧浸液中加入中和除铁剂，得到除铁后液和除铁渣；S3、在除铁后液中加入PbO₂除锰，得到高铅锰渣和除锰后液；S4、粗铅及高锰渣回收：高铅锰渣干燥后与煤粉、石英石、石灰石、氧化铁进行混合，混合后于1250℃～1350℃进行还原熔炼，得到粗铅和富锰渣。本发明可高效脱除掉锌浸出液中的锰离子，且除锰过程不引入杂质元素，保证了锌电积工序正常生产，所得除锰产物可作为火法炼铅原料或铅系统配料，得到粗铅和富锰渣，实现了过程锰、铅的高效回收。

技术领域

本发明涉及锰离子的回收利用，特别是一种高锰锌精矿氧压浸出液除锰的方法。

背景技术

高锰锌精矿主要分布在我国云贵高原、非洲南部等地区。在采用氧压技术处理高锰锌精矿时，国内锌精矿浸出物料含锰0.1％左右，但高锰锌精矿中锰含量高(～3％)，经加压浸出后，原料中的锌、锰基本都被浸出至溶液中，使得浸出液中锰浓度可达10g/L以上，如此高的锰浓度，难以满足后续锌电积时一般要控制Mn²⁺浓度～5g/L的技术要求。因此，氧压浸出处理高锰锌精矿时，对所得浸出液需要进行除锰工序。

溶液中除锰方法，有采用高锰酸钾或过硫酸盐进行除锰，其除锰效果较好。比如公开号为CN112978897A的专利公开了一种锌冶炼过程溶液的除铁锰方法。该方法包括以下步骤：向锌冶炼过程溶液中加入催化剂，并向其中通入氧化剂，以使锌冶炼过程溶液中的铁离子和锰离子进行催化氧化反应，形成含铁锰渣的浆料；将含铁锰渣的浆料进行固液分离，得到铁锰渣和除铁锰后液；其中，催化剂选自含二氧化硫气体、含亚硫酸根的盐中的一种或多种。但是类似于该发明的方法或其实际除锰效果并不理想，或会引入大量Na或K离子，当富锌的硫酸锌溶液中存在大量的Na或K离子时，锌溶液与冶炼系统循环后，无法降低其浓度，进一步富集后，锌溶液中的锌会发生结晶现象，导致输送管道堵塞，影响生产。而且高锰酸钾和过硫酸盐的除锰成本较高，约5000元/tZn。采用萃取法进行除锰时，萃取时Zn会优先Mn被萃取，由于浸出液中Zn离子浓度要大于锰离子浓度，因此也不宜采用萃取法进行除锰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种高锰锌精矿氧压浸出液除锰的方法，可高效脱除锌浸出液中的锰离子，且除锰过程不引入杂质元素，保证了锌电积工序正常生产。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：本发明公开了一种高锰锌精矿氧压浸出液除锰的方法，包括以下步骤：

S1、将高锰锌精矿磨矿后进行氧压浸出，产出氧浸液和氧浸渣；其中氧浸液中锰离子的浓度大于8g/L；

S2、在氧浸液中加入中和除铁剂，得到除铁后液和除铁渣；

S3、在除铁后液中加入PbO₂除锰，得到高铅锰渣和除锰后液。

氧浸液成分：(Zn～150g/L，Mn～15g/L，残酸约50g/L)。若不先进行中和除铁则会发生副反应，消耗脱锰剂：

2PbO₂+2H₂SO₄＝2H₂O+O₂+2PbSO₄↓

采用PbO₂除锰，可高效脱除锌浸出液中的锰离子，且除锰过程不引入杂质元素(Na或K离子)，进一步富集后，避免锌溶液中的锌发生结晶现象，避免出现输送管道堵塞，保证正常生产。

本发明中先进行除铁，并采用PbO₂除锰，不引入Na或K离子，共同作用保证了锌电积工序正常生产，二者缺一不可。所得除锰产物可作为火法炼铅原料或铅系统配料，可制得粗铅和富锰渣，实现了过程锰、铅的高效回收。

本发明的化学反应原理如下：