[发明专利]一种电解锰浸出液净化除铁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解金属锰化合浸出液净化除铁的方法，应用于电解金属锰行业的净化工序中将Fe²⁺有效氧化并沉淀去除，并且在氧化除铁的同时增加溶液中Mn²⁺的浓度。

背景技术

金属电解锰的生产一般采用化合浸取、净化和电积的方法。在浸出过程中，铁等金属杂质也会进入溶液中。为获得合格的电解液，需要将浸出液中的Fe²⁺浓度降低至1mg/L之内。常用的除铁方法为水解净化法，即通过调节溶液的酸度，使需要去除的铁离子以氢氧化物的形式沉淀析出，再采用过滤的方法使溶液符合要求，同时确保锰离子不会水解。由于氢氧化亚铁的水解度较高，因此，离子需要氧化为Fe³⁺离子，通过形成氢氧化铁沉淀去除。

可将Fe²⁺离子氧化为Fe³⁺离子的氧化剂较多，如O₃、Cl₂、ClO^-，H₂O₂，MnO₂和O₂等，目前工业上常用的为MnO₂，H₂O₂或O₃。今年来随着H₂O₂使用环境清洁和便于添加等特点，在工业企业得到越来越广泛的应用，而传统广泛使用的MnO₂的应用却不断减少。

使用H₂O₂、O₃等强氧化剂一般仅需加入理论值的量即可将Fe²⁺降低至1mg/L以下，但由于其价格高，实际使用成本也较高，一个年产三万吨的电解锰企业年支出需要几百万元人民币，且其使用过程中还需往浸出液中添加了不必要的水份，增加了溶液平衡的难度。相比H₂O₂等强氧化剂，MnO₂的氧化力较弱，因此，需要使用过量的MnO₂，经常需要过量理论值的50%，才能达到同样效果，导致其使用成本较高。但MnO₂在氧化Fe²⁺的过程中，其中的Mn⁴⁺转化为Mn²⁺，增加了溶液的Mn²⁺浓度，相当于延长了浸出过程，提高了浸出效果。因此，如何将MnO₂和H₂O₂等强氧化剂的特点有机结合，降低MnO₂消耗，对于提高电解锰企业效益，减少H₂O₂等强氧化剂的用量，降低环境污染，具有重要意义。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能够提高电解锰氧化除铁过程的效率、节约投资、增加电解液中Mn²⁺的浓度的氧化除铁方法，该方法既能有效降低MnO₂和H₂O₂等强氧化剂的消耗，又达到了有效氧化除铁的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电解锰浸出液净化除铁的方法，是按照以下步骤进行操作：

a. 当电解金属锰的化合浸出液达到浸出反应终点时，测定浸出液中的Fe²⁺总量，并利用化学反应方程式：

MnO₂+4H⁺+2Fe²⁺= 2Fe³⁺+ Mn²⁺+2H₂O

计算出将全部Fe²⁺完全氧化成Fe³⁺所需MnO₂的理论量，即与Fe²⁺的摩尔比为1: 2的MnO₂，按照理论量的0.6~1.2倍向浸出液中边搅拌边加入粉末状的MnO₂，即加入与Fe²⁺的摩尔比为0.3~0.4:1的MnO₂；

其中，加入的MnO₂量越大，氧化效果越好，但损失的Mn也越多，优选地，加入理论量的MnO₂；