[发明专利]一种火法结合湿法生产硫酸锰的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫酸锰的生产工艺，尤其是一种火法结合湿法生产硫酸锰的新工艺。 

背景技术

硫酸锰是一种用于饲料、化肥、油漆催干剂、电池的锰盐产品。当前，硫酸锰生产工艺主要以软锰矿为原料，分火法（无烟煤作还原剂）和湿法（硫铁矿、硫酸亚铁或钛白废酸、淀粉、废糖等还原剂）酸浸两种浸出工艺，然后再进行氧化除铁、硫化除重金属，过滤、静置沉淀，溶液加热结晶、离心脱水烘干，得到工业级、饲料级或精品级三种级别的硫酸锰产品，用于化肥、饲料、油漆、农药等领域。 

近年来，国内大部分厂家普遍使用火法或湿法进行生产，然而，火法生产硫酸锰存在锰泥排放高，成本高的问题；湿法生产硫酸锰又存在产品质量指标差（例如，主含量低，杂质指标高）、外观色泽差（例如，产品偏白），卖价不高的问题。 

对于利用软锰矿制备硫酸锰工艺的研究，中国发明专利申请CN102358917A公开了一种低品位软锰矿浸出硫酸锰的方法，此方法将低品位的软锰矿、硫铁矿粉碎，并置于浸取槽中与硫酸混合制备矿浆液，其主要的特征是对矿浆进行电催化还原反应。但是此方法存在产品质量指标差，卖价不高的问题。在朱贤徐等人在《湖南有色金属》上发表的《两矿焙烧法制备硫酸锰的工艺研究》中介绍了利用软锰矿和黄铁矿直接焙烧进行硫酸锰生产的工艺研究，但是此方法存在锰泥排放高，成本高的问题。 

发明内容

针对以上问题，本发明通过将火法焙烧和湿法结合起来形成一种新的生产硫酸锰的新工艺，并且对该工艺的参数进行一系列的优化，使得在节约成本、降低锰泥残留锰的同时，提高了产品的质量指标及产品外观。 

本发明的目的是提供一种火法结合湿法生产硫酸锰的新工艺。 

本发明采用以下技术方案： 

一种火法结合湿法生产硫酸锰的新工艺，包括以下步骤： 

（1）焙烧还原：软锰矿与无烟煤粉按重量比1：0.08至1：0.20进行焙烧，焙烧温度750℃-950℃，焙烧时间1h-6h，得到焙烧锰粉； 

（2）化合浸出：按重量比2：1至4：1将焙烧锰粉与二次液和/或水混合制成浆料，加入硫酸化合浸出，添加硫铁矿辅助浸出，硫铁矿用量为焙烧锰粉重量的0.01-0.04倍，保温浆料80℃至100℃，反应时间0.5h-6h，反应结束后过滤得到一次渣和一次液； 

（3）加酸洗渣：一次渣用水和/或三次液制成浆料，浆料浓度为18波美度至30波美度，加入硫酸，调节浆料pH在1.5至3.0之间，然后按焙烧锰粉重量的0.02至0.08倍加入硫铁矿，保温浆料80℃至100℃，反应时间0.5h-8h，过滤，得到二次渣和二次液；二次渣经漂洗过滤，得到三次渣和三次液，三次渣排放，三次液返回与一次渣制成浆料； 

（4）浓缩结晶：一次液除铁、除重金属后，静置8至24小时，然后预热，加热浓缩结晶，脱水烘干即得。 

在上述工艺中，步骤（2）中的将焙烧锰粉与二次液和/或水混合制成浆料的过程中，优先使用二次液进行制作浆料，在没有二次液或二次液不足的情况下，才选择使用水或不足部分使用水；在步骤（3）中的一次渣用水和/或三次液制成浆料的过程中，优先使用三次液进行制作浆料，在没有三次液或三次液不足的情况下，才选择使用水或不足部分使用水。 

优选的，当上述步骤（2）的化合浸出中加入硫酸的量为酸矿质量比0.63时，排出的三次渣（锰泥）的锰含量最低。 

优选的，上述步骤（2）中硫铁矿用量为焙烧锰粉重量的0.02倍。 

优选的，上述步骤（3）中调节浆料的pH值为2。 

优选的，上述步骤（3）中硫铁矿的加入量为0.024倍焙烧锰粉重量。 

优选的，上述步骤（2）的化合反应时间为3h，所述步骤（3）的酸洗反应时间为1.5h。 

优选的，上述步骤（2）化合浸出中按重量比3：1将焙烧锰粉与二次液和/或水混合制成浆料。 

在上述工艺中，从成本考虑，硫酸优选工业硫酸，例如98%工业硫酸。 

在上述工艺中，具体地，二次渣利用水制浆漂洗过滤，浆料的浓度为18波美度至30波美度，优选25波美度。 

经实验证明，本发明的步骤（2）和步骤（3）的反应最佳温度均为95℃，但从产业上能耗的经济成本和温度对实验结果影响多方面综合考虑，在本工艺中，步骤（2）的化合的反应温度优选为90℃，步骤（3）的酸洗保温温度优选为85℃。 

通常地，上述工艺的步骤（4）中的除铁是除铁至定性无铁，除重金属是除重金属至定性无重金属即可。