[发明专利]一种从锰系合金冶炼收尘灰中提炼锰的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，尤其是涉及一种从锰系合金冶炼收尘灰中提炼锰的方法和设备。

背景技术

火法冶炼是冶炼方式的一种，是利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。此过程没有水溶液参加，故又称为干法冶金。在用火法冶炼对锰系合金，如硅锰合金、高碳锰铁、中碳锰铁等进行冶炼时，会产生较多的粉尘。

该粉尘其锰元素含量在9-27%之间并且还含有其他的有价金属，仍然存在一定的使用价值，且该粉尘若排放到空气中，会对环境造成污染。因此该领域技术人员设计了专门用于回收该粉尘的收尘系统，被收集后的粉尘被称为收尘灰，如何利用收尘灰一直是锰系合金冶炼行业中研究的课题。

通过多年的技术改造，在现有技术中，较为常用的一种手段是把收尘灰压制成一定尺寸的球体再进行二次冶炼，对锰的回收有一定的作用。进行二次冶炼的大体工艺流程，是先通过收尘系统将一次冶炼中的粉尘收集，然后制成球体放进炼炉内，采用火法冶炼的方式进行二次冶炼，在二次冶炼的过程仍然会产生较多的粉尘，其大部分随烟气重新进入收尘系统，使得粉尘越来越多。而通过二次冶炼能够回收的锰仅仅占据收尘灰中包含有的锰的小部分，造成收尘灰中锰的回收率比较低。

综上所述，现有技术的收尘灰二次冶炼的技术方案存在收尘灰中锰的回收率低的问题。

发明内容

本发明提出了一种从锰系合金冶炼收尘灰中提炼锰的方法和设备，提高了收尘灰中锰的回收率。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种从锰系合金冶炼收尘灰中提炼锰的方法，包括步骤：

A，将收尘灰与煤粉按质量比1:0.04~0.08加入混料器混合均匀，形成混合料；

B，将所述混合料、93%以上的浓硫酸和木质纤维，按照混合料：浓硫酸：木质纤维1:0.30~0.60:0.05~0.08的质量比，并配以定量水，形成固液比为1:8的混合液，加入化合桶并启动搅拌使其充分反应，其化学反应式为

C₆H₁₀O₆+6MnO₂+6H₂SO₄→6MnSO₄+6CO₂+6H₂O+12H^-；

C，将步骤B中进行反应后的混合液在预设的温度和压强下浸出，PH值为3.5-4.5时停止浸出，清除杂质；

D，将步骤C产出的液体送至电解槽进行电解，其阴极板上的化学反应式为：

Mn²⁺+2e-→Mn

2H²⁺+2e-→H₂(g)；

E，对阴极板上沉积的金属锰进行钝化、洗涤、烘干、剥离，形成产品锰。

其中，所述步骤C中清除杂质的步骤包括：

C1，进行氧化、中和除掉其他金属杂质后固液分离，液体进入步骤C2；

C2，将步骤C1中分离的液体输送至硫化桶并开启搅拌，加入净化剂通过压滤方式除杂质，滤液送至沉淀池静置24-48小时。

其中，所述步骤C1中进行氧化的步骤包括：

加入二氧化锰粉末，使低价金属离子氧化为高价金属离子；

再加入氨水，调整PH到6.0至6.5，使高价金属离子发生水解后沉淀。

其中，所述步骤C2中的净化剂为福美钠和/或乙硫氮。

其中，所述步骤B中的木质纤维包括木屑和/或秸秆颗粒。

其中，所述步骤B中加入化合桶并启动搅拌使其充分反应的搅拌速度为40-70转/分。

其中，所述步骤C中的所述预设的温度和压强为常温常压。

其中，所述步骤D中进行电解的各项指标为：电解周期24小时，电解温度40℃~42℃，电极距70厘米，阳极板尺寸455×660平方毫米，阴极板尺寸500×660平方毫米，阴极电流密度320~400安/平方米。

其中，所述收尘灰与煤粉的质量比1:0.06~0.08。