[发明专利]一种制备硫酸锰溶液过程中去除铁及重金属的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学化工技术领域，具体涉及一种在制备硫酸锰溶液过程中去除铁及重金属的方法。

背景技术

在湿法冶金化工行业，特别是生产制备电解二氧化锰、固体硫酸锰、金属锰的行业，都需要有一个硫酸锰浸出液(即MnSO₄为80～120g/l，H₂SO₄为3～5g/l的比例的混合溶液)的制备工艺过程，而在此工艺过程中又必须对硫酸锰浸出液进行铁及Cu、Pb、Ni、Co等重金属的去除。目前，这几个行业在对硫酸锰浸出液进行去除铁及重金属时，均采用使用天然的二氧化锰结合福美钠的工艺方法。但使用该方法存在着如下的缺陷：其一，增加了后续工序渣量，每一万吨溶液大概需用到二百吨天然二氧化锰，并且渣中带有10％左右的MnSO₄，对环境造成了污染；其二，天然的二氧化锰同时也带有铁及重金属等杂质，增加了工作量；其三，天然二氧化锰本身就是锰资源，没有有效利用，因此加大了对自然资源的浪费。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种利用双氧水在制备硫酸锰溶液过程中去除铁及重金属的方法。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：该种制备硫酸锰溶液过程中去除铁及重金属的方法，包括如下顺序的步骤：

(1)在硫酸锰浸出液中加入碱性物质，将其PH值调至6～7，并将溶液温度控制在50℃～100℃；

(2)在第一步所得的溶液中按150kg双氧水/100kg单质铁的比例加入双氧水，即可去除溶液中的铁及重金属，其中，双氧水中H₂O₂的含量是0.1％～30％。

第(1)步中所述碱性物质可采用CaCO₃、石灰水。

本发明的方法使溶液中的Cu、Pb、Ni、Co等重金属大部分水解沉淀，其余的则被生成的沉淀物Fe(OH)₃吸附沉降，后续工序渣量大大减少，减轻了对环境的污染；而且可使用钢铁企业生产过程中所产生的含H₂O₂的废液作为双氧水的来源，废物利用，节约了成本，减少了对自然资源的浪费。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：以100m³容积的化合桶为例，在硫酸锰浸出液，即MnSO₄为120g/l，H₂SO₄为3～5g/l的比例的混合溶液中，加入CaCO₃十包(25Kg/包)，同时将溶液温度控制在80℃，将浸出液的PH值调至4后，再往桶中注入石灰水将其PH值调至6.5；再按100kg单质铁耗150kg双氧水的比例加入双氧水(溶液中铁的含量可通过取样检测得到)，其中双氧水中H₂O₂的含量是27.5％，同时仍将溶液温度控制在80℃，十分钟后取样，并检测，溶液中铁的含量≤0.1ppm，Cu、Pb的含量极谱检测无痕迹，Ni的含量≤0.5ppm、Co的含量≤0.5ppm，完全达到对硫酸锰溶液制备的要求。

上述工艺过程的化学反应式如下：

2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺→2Fe³⁺+2H₂O

Fe³⁺+3OH^-→Fe(OH)₃↓

反应后，溶液中的Cu、Pb、Ni、Co等重金属大部分水解沉淀，其余的则被生成的沉淀物Fe(OH)₃吸附沉降。

本发明的方法在不同的反应条件(溶液的PH值、温度、所加双氧水的浓度、反应时间)下的实施例及所得溶液中铁及重金属含量的检测结果如表一所示：

表一