[发明专利]低品位菱锰矿吸收含氯废气制取四水氯化锰的工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种低品位菱锰矿吸收含氯废气制取四水氯化锰的工艺，属于锰矿加工技术和环境保护领域。

背景技术：

我国锰矿资源极度匮乏，截止2005年，我国已查明锰矿产地295处，累计查明锰矿资源储量7.46亿吨(其中基础储量2.15亿吨，资源量5.30亿吨)，为全世界锰矿236亿吨的3.2％。但是我国锰矿床具有规模小、品位低、杂质含量高、分布不均匀等特点，同时，高硅、高磷、高铁的贫锰矿石占较大的比例，这些矿石结构复杂、粒度细、难选冶炼。20世纪80年代开始，我国进口含锰45％-50％的富矿与国产含锰25％-30％的贫锰矿搭配使用。如何解决低品位菱锰矿出路问题仍然是困扰我国锰工业发展的一个难题。虽然有很多专业人员进行过研究，但是我国低品位菱锰矿绝大部分仍处于废弃状态。无论从缓解矿产资源贫乏、能源紧张或是从环境治理的角度来看，对低品位菱锰矿的研究都有着极为重要的意义。

而海绵钛生产、氯碱工业生产过程中都有大量的含氯废气的排放，以海绵钛生产为例，在氯化生产过程中氯化炉的尾气主要成分为CO、CO₂、O₂、N₂、Cl₂、TiCl₄及少量的HCl，传统的治理方法首先要进行石灰乳除氯，然后进行水洗吸收最终得到低浓度盐酸，低浓度盐酸可用做设备的清洗等。这种工艺可以解决氯化废气的达标排放，并回收部分TiCl₄，但该工艺对设备的耐蚀性要求高，而且低浓度盐酸的堆存有相当大的环境风险。

目前国内外氯化尾气回收利用的主要方法及工艺较多，大多数企业还都是采用碱液吸收法治理氯化尾气，且吸收之后的碱液都当作废液排放，这无形中又对周围的环境产生了二次污染，同时也对资源造成了浪费。另外还有氨液吸收法和水吸收法等，这些方法对含氯废气的综合治理起到了积极的作用。

国内外MnCl₂4H₂O的生产方法主要有：

1、锰铁法：用盐酸于锰铁合金反应制得MnCl₂4H₂O，此种工艺得到的MnCl₂4H₂O溶液中含有大量的亚铁离子。

2、软锰矿法：主要由软锰矿经白煤还原焙烧成一氧化锰，生成的一氧化锰再与盐酸作用生成MnCl₂4H₂O。

3、菱锰矿法：菱锰矿法生产MnCl₂4H₂O的制备工艺已发展成为比较成熟的工艺流程。

这些方法需要消耗大量盐酸和昂贵的锰铁资源，同时需要添加氧化剂进行除铁处理，导致MnCl₂4H₂O的生产成本较高。

含氯废气和低品位菱锰矿资源的有效利用在国内外都很重视。到目前为止，人们对锰的有效利用和含氯废气的处理及利用也做了不少工作，拓展了废气的回收及利用途径，为了使其工艺条件更容易达到，工艺流程更简单，本发明人做了更进一步的深入研究。

发明内容：

本发明的目的在于：提供一种低品位菱锰矿吸收含氯废气制取四水氯化锰的工艺。本发明以低品位菱锰矿为主要原料，通过与含氯废气的吸收反应、过滤及结晶，有效提取其中的锰元素，适当控制反应时间、反应温度、液固比及锰矿粒度等工艺条件以制备MnCl₂·4H₂O产品，对解决我国现阶段的含氯废气污染问题和低品位菱锰矿有效利用和开发等问题有重要作用。

本发明是这样实现的：低品位菱锰矿吸收含氯废气制取四水氯化锰的工艺为：将低品位菱锰矿粉加水配制成矿浆，然后与含氯废气进行吸收反应，得到含有MnCl₂4H₂O的矿浆，对此矿浆进行过滤，向滤液中依次加入硫酸锰粉和金属锰粉进行净化，过滤，滤液蒸发结晶，即得固体MnCl₂4H₂O产品。

所述低品位菱锰矿粉的含锰量为13～23％。

菱锰矿粉的粒度为80目、100目、160目或200目；优选为100目。

菱锰矿浆的液固比为3～7∶1；优选为3∶1。

含氯废气与菱锰矿浆的吸收反应是在吸收塔内经过逆流洗涤过程进行的多相反应。

含氯废气与菱锰矿浆的吸收反应温度为50℃～90℃；优选为70℃。

含氯废气与菱锰矿浆的吸收反应时间为2～4小时。