[发明专利]硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法

说明书

技术领域

 本发明涉及硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的一种再浸出方法。

背景技术

碳酸锰矿是生产金属锰、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。由于碳酸锰矿中含有一定的MnO₂, MnO₂不溶于硫酸，致使采用硫酸浸出碳酸锰矿时，目标金属锰的浸出率不高，造成资源浪费。目前硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣产生量和堆存量均很大，废渣含锰约6%，具有再回收价值。采用湿法工艺对其再利用能依托产生这类废渣的企业的现有工艺、设施和设备，比较容易实施，浸出工序是湿法工艺必不可少的工序，由此开发浸出率高、浸出速度快、能耗低、能与产生这类废渣的企业的现有工艺、设施和设备相匹配的硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法具有较大实用价值。

发明内容

针对目前硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再利用问题，本发明的目的是寻找一种浸出率高、浸出速度快、能耗低、能与产生这类废渣的企业的现有工艺、设施和设备相匹配的硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法，其特征在于将硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣磨细到粒径≤180目后和≤1.5mm芦苇粉一并加入耐压、耐硫酸和硝酸腐蚀的反应釜中。加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出。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。得到的浸出溶液用于配制浸出碳酸锰矿的溶液。用于浸出的混合溶液中硫酸的初始浓度为0.5mol/L～1mol/L，硝酸的初始浓度为2g/L～10g/L。硫酸的加入量为将废渣中全部锰浸出的理论量的100%～105%。芦苇粉的加入量以干基计为废渣中MnO₂质量的100%～130%。整个浸出过程的温度为40℃～70℃，搅拌速度为50 r/min～130 r/min。浸出渣用水洗涤，洗涤水用于配制硫酸溶液用于废渣浸出。洗涤后的废渣送渣场存放。

本发明的目的是这样实现的：废渣中可浸出元素主要是锰和铁，基本上分别呈MnO₂、Mn(OH)₂和Fe₂O₃状态。在密闭并有芦苇粉和硝酸存在的条件下，硫酸浸出废渣主要发生如下化学反应：

      nC₆H₁₀O₅ + nH₂SO₄ =n(C₅H₁₁O₅)HSO₄

      n(C₅H₁₁O₅)HSO₄ + nH₂O = nC₆H₁₂O₆ + nH₂SO₄

      C₆H₁₂O₆ + 8HNO₃ = 8NO + 6CO₂ + 10H₂O

      nC₆H₁₀O₅ + 8nHNO₃ = 8nNO + 6nCO₂ + 9nH₂O

      3MnO₂ + 2NO + 3H₂SO₄ = 3MnSO₄ + 2HNO₃ + 2H₂O

      3Fe₂O₃ + 2NO + 6H₂SO₄ = 6FeSO₄ + 2HNO₃ + 5H₂O

总反应为：