[发明专利]一种提高电解锰化合工序锰浸出率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高电解锰化合工序锰浸出率的方法。

背景技术

目前电解锰生产都是用硫酸对碳酸锰矿粉浸出，通过化学反应使难溶的碳酸锰变成可溶于水的硫酸锰，再对含锰的溶液进行电解得到金属锰。由于碳酸锰矿中成分复杂，含有大量的硅酸盐，硅酸盐与硫酸反应生成难溶的硅胶，硅胶将矿粒包裹住，由于硅胶与硫酸不反应，阻止了浸出的化学反应，使浸出反应不完全，部分没有被浸出的锰最终随着压滤渣一起被当作废渣排放，使锰的利用率降低，同时也拉高了电解锰的生产成本。当前大部分电解锰生产厂家排放的锰渣中不可溶性锰即未被浸出的锰含量大部分在1.8％左右，通过对多家电解锰厂排放的锰渣进行取样分析，不可溶性锰最低的也有1.5％以上。因此，提高锰的浸出率，达到无锰排放，使锰的利用率得到提高，是降低电解锰生产成本的一条重要途径。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种提高电解锰化合工序锰浸出率的方法。

本发明是基于以下原理完成的：碳酸锰矿中的主要成分有碳酸锰、碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅等碳酸盐及其他硅酸盐。电解锰生产的浸出工序是用硫酸与碳酸盐进行化学反应，放出二氧化碳，生成新的硫酸盐，硫酸盐大部分均可溶于水中，这样就使锰离子溶于水中，对含锰溶液进行电解就可得到金属锰。而硫酸与硅酸盐反应生成不溶于酸溶液的硅胶，覆盖在矿粒的表面上，使硫酸与碳酸盐的接触受阻止，使化合反应不能完全进行。其中的主要化学反应如下：

H₂SO₄+MnCO₃＝MnSO₄+H₂O+CO₂↑

H₂SO₄+CaCO₃＝CaSO₄+H₂O+CO₂↑

H₂SO₄+MgCO₃＝MgSO₄+H₂O+CO₂↑

H₂SO₄+MnSiO₃＝MnSO₄+H₂SiO₃

H₂SO₄+CaSiO₃＝CaSO₄+H₂SiO₃

H₂SO₄+MgSiO₃＝MgSO₄+H₂SiO₃

根据无机化学反应的规律可知，影响上述化学反应的速率及能否完全进行的主要因素较多，其中主要的因素是酸与矿粒的接触表面积大小，反应的温度，硫酸盐在水中的溶解分散速度，及矿粒表面的硅胶层阻止硫酸与碳酸盐的进一步反应。因此从操作工艺上对这些因素进行改进，消除不利的因素。通过对碳酸锰矿进行细磨加大锰粉的比表面，提高浸出的初始温度，对反应过程进行搅拌加剧反应速度。

本发明的技术方案为：将含锰20％的碳酸锰矿粉或通过浮选富集得到品位较高的锰精矿粉细磨至180目-300目，然后按矿粉∶水(重量比)1∶3-5的比例加入40-60℃的温水，搅拌10分钟使锰粉分散均匀，同时按矿粉∶酸(重量比)1∶0.58-0.62的比例慢慢加入硫酸，搅拌2小时直至反应完全，浸出溶液的酸度不再下降。