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电解金属锰的生产方法

阅读:829发布:2024-01-24

专利汇可以提供电解金属锰的生产方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 电解 金属锰的生产方法,包括以下步骤:制粉—浆化— 浸出 氧 化—中和—一次压滤—二次压滤—电解—出槽 钝化 —冲洗—烘干—剥离。由于增加了浆化步骤,使得原矿粉在较为温和的化学环境下(45℃—50℃)发生充分反应,极大的加快了锰析出的速度和析出率;无需通入 蒸汽 等将 阳极 液加热近于 沸腾 ,大大节约了热源成本,通过本 申请 人 厂里两条新旧生产线对比,采用本工艺方法生产一吨锰矿可节约 燃料 成本或电费500—600元。同时采用空气氧化除 铁 ,取代传统工艺的二氧化锰除铁,生产每吨锰可节约150—180元的二氧化锰粉,进一步降低了生产成本。,下面是电解金属锰的生产方法专利的具体信息内容。

1.一种电解金属锰的生产方法,其特征在于:包括以下步骤:
A,制粉:将原矿石粉碎至90—100目;
B,浆化:将步骤A制备的矿粉与阳极液按照固液比为1:3的配比装入浆化桶,充分搅拌混合后输送至化合桶,在45℃—50℃的温度环境下反应10—20分钟;加入相当于矿粉重量40%的硫酸,硫酸的浓度为96%;然后再补加阳极液,其中阳极液中Mn的含量浓度为11—
14g/l,H含量浓度为38—45g/l;浸出反应4—6小时,余酸浓度控制在0.9g/L—1.5g/L;
C,浸出化:往化合桶中通入空气,加速反应60分钟以上,利用空气中的氧气氧化除
D,中和:加入浓度为11%—15%的将PH值调至6.4,持续保持30分钟以上,加入福美钠去除重金属;
E,一次压滤:经过粗压变成硫化液,滤渣中水份质量分数控制在23%以内,滤渣中锰的质量分数在2%以内;
F,二次压滤:再经二次压滤变成合格液;
G,电解:电解周期为24小时,槽温40-46度,PH值在6.8-7.4之间;
H,出槽钝化,冲洗产品至无硫,再烘干、剥离即可。
2.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于:步骤B中,阳极液中Mn的含量浓度为13g/l,H含量浓度为40g/l;然后在48℃的温度环境下反应18分钟;再加入相当于矿粉重量40%的硫酸,硫酸的浓度为96%,浸出反应5小时,余酸浓度控制在1.0g/L—1.1g/L。
3.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于:步骤A中,采用立磨负压制粉机进行制粉。
4.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于:步骤E和步骤F中,所述压滤设备采用高压鼓膜压滤机
5.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于:步骤G中,所采用电解槽由RPP材质制成。
6.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于:步骤H中,采用声波洗板进行洗板。

说明书全文

电解金属锰的生产方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电解锰的生产方法,特别涉及一种高效节能的电解金属锰的生产方法。

背景技术

[0002] 锰是冶炼工业中不可缺少的添加剂,电解锰加工成粉状后是生产四化三锰的主要原料,电子工业广泛使用的磁性材料原件就是用四氧化三锰生产的,电子工业、冶金工业和航空航天工业都需要电解金属锰。随着科学技术的不断发展和生产平的不断提高,电解金属锰由于它的高纯度、低杂质特点,现已成功而广泛地运用于冶炼、有色冶金、电子技术、化学工业、环境保护、食品卫生、电焊条业、航天工业等各个领域。
[0003] 金属锰的生产方法有两种。一种是采用电解法,所得产品为电解金属锰;另一种是以富锰矿及高锰硅合金为原料,用电炉脱硅精炼法生产,产品称金属锰。电解法常以含锰较低的酸锰矿为原料,经破碎、磨细成矿粉,加入装有返回阳极液的浸取罐中,加硫酸、通入蒸汽加热近于沸腾,使矿粉中的锰浸取进入溶液,加入适量缓冲剂硫酸铵,并在酸性矿浆中加入二氧化锰粉除铁,再通入液或加入石灰乳使矿浆成中性(pH≈7),固液分离去除残渣,往滤液中加入硫化剂(二甲基胺荒酸钠,(CH3)2NCS2Na,简称SDD)或乙硫氮净化,使镍、钴、铁等离子成硫化物形态沉淀析出,经第二次固液分离除去硫化渣,加入添加剂(SeO2或SO2),即得合格电解液。电解时,合格电解液连续不断地加入电解槽,经通电电解至一定时间(一般为24h),取出附有电沉积锰的阴极板(同时放入干净的阴极板,使电解连续进行),经钝化、水洗、烘干后,将金属锰剥下,即为成品。中国现有电解金属锰生产规模一般较小,大的每年达5000t,小的每年仅数百吨。而且采用传统工艺,除前工序制液方式不尽相同外,电解生产工艺基本相同。其最大的缺点是能耗高,而且锰回收率不理想。
[0004] 针对上述不足,需要对现有电解锰工艺进行优化改进,以适应大规模化生产,同时大大节约能耗,降低成本,极大的提高金属锰的回收率。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明提供一种节能、高效和节约成本的电解锰生产方法。
[0006] 本发明通过以下技术手段解决上述技术问题:一种电解金属锰的生产方法,包括以下步骤:
[0007] A,制粉:将原矿石粉碎至90—100目;
[0008] B,浆化:将步骤A制备的矿粉与阳极液按照固液比为1:3的配比装入化合桶,充分搅拌混合,其中阳极液中Mn的含量浓度为11—14g/l,H含量浓度为38—45g/l;然后在45℃—50℃的温度环境下反应10—20分钟;再加入相当于矿粉重量40%的硫酸,硫酸的浓度为98%,浸出反应4—6小时,余酸浓度控制在0.9g/L—1.5g/L;
[0009] C,浸出氧化:往化合桶中通入空气,加速反应60分钟以上,利用空气中的氧气氧化除铁;
[0010] D,中和:加入浓度为11%—15%的氨水将PH值调至6.4,持续保持30分钟以上,加入福美钠去除重金属;
[0011] E,一次压滤:经过粗压变成硫化液,滤渣中水份质量分数控制在23%以内,滤渣中锰的质量分数在2%以内;
[0012] F,二次压滤:再经二次压滤变成合格液;
[0013] G,电解:电解周期为24小时,槽温40-46度,PH值在6.8-7.4之间;
[0014] H,出槽钝化,冲洗产品至无硫,再烘干、剥离即可。
[0015] 进一步,步骤B中,阳极液中Mn的含量浓度为13g/l,H含量浓度为40g/l;然后在48℃的温度环境下反应18分钟;再加入相当于矿粉重量40%的硫酸,硫酸的浓度为96%,浸出反应5小时,余酸浓度控制在1.0g/L—1.1g/L。
[0016] 进一步,步骤A中,采用立磨负压制粉机进行制粉。
[0017] 进一步,步骤E和步骤F中,所述压滤设备采用高压鼓膜压滤机
[0018] 进一步,步骤G中,所采用电解槽由RPP材质制成。
[0019] 进一步,步骤H中,采用声波洗板进行洗板。
[0020] 本发明的有益效果:本发明的电解金属锰的生产方法,与传统电解金属锰的生产方法相比,具有如下有益效果:
[0021] 1、由于增加了浆化步骤,使得原矿粉在较为温和的化学环境下(45℃—50℃)发生充分反应,极大的加快了锰析出的速度和析出率;无需通入蒸汽等将阳极液加热近于沸腾,大大节约了热源成本,通过本申请人厂里两条新旧生产线对比,采用本工艺方法生产一吨锰矿可节约燃料成本或电费500—600元。同时采用空气氧化除铁,取代传统工艺的二氧化锰除铁,生产每吨锰可节约150—180元的二氧化锰粉,进一步降低了生产成本。
[0022] 2、在电解锰生产行业中首家采用立磨负压制粉设备,有效杜绝了粉尘污染,与传统制粉设备相比,每吨产矿粉可节电25—30度,折算为电解金属锰产品每吨节电250度左右。
[0023] 3、在电解锰行业首次尝试采用RPP材质的节能电解槽,实践证明每吨产品可节电600度左右。
[0024] 4、采用高压鼓膜压滤机,锰渣含水量从传统30%左右降低至23%以内,大大提高了锰回收率。
[0025] 5、采用超声波洗板洗产品,污水槽消耗量从传统每吨产品3m3降低到0.3m3以内,年节水量近3万m3。

具体实施方式

[0026] 实施例1
[0027] 一种电解金属锰的生产方法,包括以下步骤:
[0028] A,制粉:将原矿石粉碎至90目;
[0029] B,浆化:将步骤A制备的矿粉与阳极液按照固液比为1:3的配比装入化合桶,充分搅拌混合,其中阳极液中Mn的含量浓度为14g/l,H含量浓度为38g/l;然后在50℃的温度环境下反应10分钟;再加入相当于矿粉重量40%的硫酸,硫酸的浓度为98%,浸出反应6小时,余酸浓度控制在0.9g/L;
[0030] C,浸出氧化:往化合桶中通入空气,加速反应60分钟以上,利用空气中的氧气氧化除铁;
[0031] D,中和:加入浓度为15%的氨水将PH值调至6.4,持续保持30分钟以上,加入福美钠去除重金属;
[0032] E,一次压滤:经过粗压变成硫化液,滤渣中水份质量分数控制在23%以内,滤渣中锰的质量分数在2%以内;
[0033] F,二次压滤:再经二次压滤变成合格液;
[0034] G,电解:电解周期为24小时,槽温40度,PH值在7.4;
[0035] H,出槽钝化,冲洗产品至无硫块,再烘干、剥离即可。
[0036] 实施例2
[0037] 一种电解金属锰的生产方法,包括以下步骤:
[0038] A,制粉:将原矿石粉碎至100目;
[0039] B,浆化:将步骤A制备的矿粉与阳极液按照固液比为1:3的配比装入化合桶,充分搅拌混合,其中阳极液中Mn的含量浓度为11g/l,H含量浓度为45g/l;然后在45℃的温度环境下反应20分钟;再加入相当于矿粉重量40%的硫酸,硫酸的浓度为96%,浸出反应4小时,余酸浓度控制在1.5g/L;
[0040] C,浸出氧化:往化合桶中通入空气,加速反应60分钟以上,利用空气中的氧气氧化除铁;
[0041] D,中和:加入浓度为11%的氨水将PH值调至6.4,持续保持30分钟以上,加入福美钠去除重金属;
[0042] E,一次压滤:经过粗压变成硫化液,滤渣中水份质量分数控制在23%以内,滤渣中锰的质量分数在2%以内;
[0043] F,二次压滤:再经二次压滤变成合格液;
[0044] G,电解:电解周期为24小时,槽温46度,PH值在6.8;
[0045] H,出槽钝化,冲洗产品至无硫块,再烘干、剥离即可。
[0046] 实施例3
[0047] 一种电解金属锰的生产方法,包括以下步骤:
[0048] A,制粉:将原矿石粉碎至95目;
[0049] B,浆化:将步骤A制备的矿粉与阳极液按照固液比为1:3的配比装入化合桶,充分搅拌混合,其中阳极液中Mn的含量浓度为13g/l,H含量浓度为40g/l;然后在48℃的温度环境下反应18分钟;再加入相当于矿粉重量40%的硫酸,硫酸的浓度为96%,浸出反应5小时,余酸浓度控制在1.0g/L或1.1g/L;
[0050] C,浸出氧化:往化合桶中通入空气,加速反应60分钟以上,利用空气中的氧气氧化除铁;
[0051] D,中和:加入浓度为13%的氨水将PH值调至6.4,持续保持30分钟以上,加入福美钠去除重金属;
[0052] E,一次压滤:经过粗压变成硫化液,滤渣中水份质量分数控制在23%以内,滤渣中锰的质量分数在2%以内;
[0053] F,二次压滤:再经二次压滤变成合格液;
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