[发明专利]一种从锰系合金冶炼渣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渣中提炼锰的方法和设备。

背景技术

锰系合金冶炼可采用火法冶炼方式。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。

火法冶炼中，其冶炼渣中的含锰量均在6-9%，造成矿石中锰的流失。因此，如何降低冶炼渣中锰的含量一直是锰系合金冶炼行业研究的课题，为了降低冶炼渣中锰的含量，例如将锰的含量控制到8%以下，就必须增加电、焦煤的能耗。且锰矿石中锰及其他脉石物质结构不同，对工艺生产技术条件要求很苛刻，造成生产控制困难，采用锰系合金火法冶炼技术很难将冶炼渣中锰的含量降至2%以下。

发明内容

本发明提出了一种从锰系合金冶炼渣中提炼锰的方法和设备，能够将冶炼渣中锰的含量降至2%以下。

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渣中提炼锰的方法，包括步骤：

A，将冶炼渣和碳酸锰矿进行混合形成锰的综合含量为13%~15%的混合料；

B，将所述混合料、93%以上的浓硫酸和甘蔗渣，按照混合料：浓硫酸：甘蔗渣1:0.30~0.60:0.04~0.10的质量比，并配以定量水，形成固液比为1:8，加入化合桶并启动搅拌使其充分反应；

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A包括：

将含锰12%的冶炼渣和含锰8%的碳酸锰矿按照质量比1:2.5进行混合，形成锰的综合含量为13%的混合料；

或者，将含锰8%的冶炼渣和含锰15%的碳酸锰矿按照质量比1:2.5进行混合形成锰的综合含量为13%的混合料。

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。

本发明还提供一种从锰系合金冶炼渣中提炼锰的设备，包括混料器、化合装置、清除杂质装置、电解槽和粗加工装置；所述混料器用于将冶炼渣和碳酸锰矿进行混合形成锰的综合含量为13%~15%的混合料；所述化合装置，用于放置质量比为1:0.30~0.60:0.04~0.10的所述混合料、93%以上的浓硫酸和甘蔗渣、并配以定量水的固液比为1:8的固液混合体，并搅拌使其充分反应；所述清除杂质装置，用于清除杂质；电解槽，用于将经过清除杂质的液体进行电解；所述粗加工装置用于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。

可见，本发明至少具有如下的有益效果：

本发明的一种从锰系合金冶炼渣中提炼锰的方法和设备，通过将冶炼渣与碳酸锰矿按照一定质量比混合后形成混合料，再配以适量的浓硫酸、甘蔗渣和水，充分反应后在预设的温度和压强下浸出，并进行氧化、中和除掉铁、镍、铝等金属杂质后进行固液分离，液体加入乙硫氮等通过压滤除杂质后送至沉淀池静置后进行电解，对沉积有金属锰的阴极板进行钝化、洗涤、烘干、剥离，形成产品锰，这一系列的工艺流程，通过简单有效的工艺步骤，实现了冶炼渣中锰的高效率回收。