[实用新型]一种铁矾渣和碳酸锰矿的联合处理装置

说明书

本实用新型公开了一种铁矾渣和碳酸锰矿的联合处理装置，包括：依次连接的混料机、烘干机、还原焙烧炉；以及依次连接的焙烧系统、浆液池、吸收塔、过滤系统以及电解槽。还原焙烧炉的烟气通过烟气通道通入到吸收塔中。通过本实用新型的装置的使用，实现了碳酸锰矿和铁矾渣的综合利用，得到金属铁粉、氧化锌粉尘、锰单质等产品。

技术领域

本实用新型涉及冶金领域，尤其涉及一种铁矾渣和碳酸锰矿的联合处理装置。

背景技术

电解锰行业中，采用的矿石主要为碳酸锰矿。由于碳酸锰矿中含有大量的碳酸钙，在制备电解液过程中碳酸钙包裹碳酸锰，使得碳酸锰无法释放。现有技术中是采用添加硫酸，使得酸解碳酸钙以释放出碳酸锰。但此种方法使得浸出液中含有大量的硫酸钙，致使浸出液无法重复利用。而且该方法还存在污染严重，浸出困难等问题。

近十年来，我国铅锌冶金保持了快速增长的势头，2010年，铅锌总产量达到958.10万吨。对于年产10万吨的湿法工艺生电锌厂，若锌精矿含铁以8％计，则每年产出的黄铵铁矾约为5.3万吨，一般就近建设渣场堆存，不但占用宝贵的土地资源，且由于铁矾渣稳定性差(稳定存在的pH＝1.5-2.5)、堆存性不好，而且铁矾渣中的重金属，如Zn、Cu、Cd、Pb、Ag和Sb等，在自然堆存条件下会不断溶出从而污染地下水和土壤。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出了一种利用碳酸锰矿和铁矾渣制备金属锰，并能够回收铅、锌和铁粉的方法和系统。

本实用新型的系统所采用的方法如下：

一种利用碳酸锰矿制备锰的方法，包含以下步骤：

将铁矾渣烘干并与碳质还原剂混合压球得到球团；

将球团加入到还原焙烧炉焙烧得到二氧化硫烟气及金属化球团；

将碳酸锰矿氧化焙烧得到混合物料；

将混合物料加水稀释为浆液；

将浆液从吸收塔顶部喷入；

将二氧化硫烟气从吸收塔底部通入吸收塔与浆液反应；

将反应完成的浆液从吸收塔底部管道排出；

过滤并净化浆液获得滤渣及硫酸锰溶液；

电解硫酸锰溶液得到锰。

进一步地，碳酸锰矿中MnO的质量分数为55-61％，碳酸锰矿的粒度小于100mm。

进一步地，碳酸锰矿的氧化焙烧温度为900-1000℃，碳酸锰矿中的碳酸锰在该温度条件下分解生成MnO和CO₂。

进一步地，碳酸锰矿的氧化焙烧在中性或氧化性气氛下进行，MnO被氧化成MnO₂。

进一步地，碳酸锰矿氧化焙烧得到的混合物料中含有二氧化锰。混合物料稀释后的浆液质量浓度为18-28％，浆液温度38-56℃，浆液中含有二氧化锰。

进一步地，二氧化硫烟气在吸收塔内的流速为1.2-1.5m/s。

进一步地，自上而下的二氧化锰浆液和从下而上的二氧化硫烟气在吸收塔内部相遇，由于二氧化锰具有强氧化性，与烟气中的二氧化硫很容易结合生成硫酸锰，在此过程中二氧化硫吸收率大于99％。含有硫酸锰的浆液通过吸收塔底部的管道排出吸收塔。

通过上述处理方法，可以得到锰含量大于99％的金属锰。

进一步地，铁矾渣与碳质还原剂按照100:15-23的质量比进行混合。