[发明专利]一种电解锰阳极液的综合回收处理方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属湿法冶金领域，尤其涉及一种电解锰阳极液的综合回收处理方法。

背景技术

在目前电解锰工业生产中，由于溶液体系的循环使用，导致体系的MgSO₄累计达到150g/L以上，这给生产带来了很多困难，如：（1）使电解液的粘度、密度增加，导电率下降，造成电解液中的离子扩散受到妨碍，槽电压上升；（2）影响锰产品的纯度和品质；（3）在电极、设备和管道中不规则地析出物质，严重的会堵塞生产输送管道，给操作带来很大的困难，甚至影响正常生产。

国内许多研究工作者提出了一些电解锰体系中除镁的方法。有化学沉淀方法，如刘洪钢等人[氟化锰沉淀脱除还原氧化锰矿浸出液中钙镁[J].矿冶,2007,16(4):25-28.]选用MnF₂作为沉淀剂，对含MnSO₄浸出溶液进行除镁试验，钙和镁的沉淀率分别达到96%和99%。有物理结晶方法，如伍福智等人[酸解法制备硫酸锰的研究[J].无机盐工业,1994,(5):44-46.]根据MgSO₄与MnSO₄的溶解度差异较大的特点，采用升温结晶法实现硫酸锰与硫酸镁的分离。混合溶液体系在100℃时结晶析出MnSO₄·H₂O晶体，母液继续蒸发至一定浓度后，降至室温(20℃左右)，静置结晶，过滤即可分离去除MgSO₄·7H₂O及MgSO₄·6H₂O。

以上方法，都是单一方面考虑除镁效果，实际上由于溶液中还含有较高浓度的硫酸锰、硫酸铵等物质，在除镁的过程中，锰有可能跟随镁的走向而损失，硫酸铵也会在溶液中结晶。这样不仅造成一定的资源浪费，而且带来较大的环保压力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种电解锰阳极液的综合回收处理方法，该方法通过在电解锰阳极液中通入氨气调节pH值，然后加入锰沉淀剂，实现锰的分离回收；再通过通入气体吹脱和加入镁沉淀剂，实现铵的回收和镁的分离。最后得到的滤液含有非常少的硫酸盐，可以作为浸出车间补充液。整个工艺实现了锰、镁、铵的综合处理，具有非常重要的实际意义。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种电解锰阳极液的综合回收处理方法，包括以下步骤：

1）在电解锰阳极液中通入氨气，不断搅拌并调节阳极液的pH值至6~7，然后加入沉锰添加剂进行沉锰反应，反应完成后对料浆进行固液分离，得到滤液和含锰滤渣；

2）向步骤1）得到的滤液中加入沉镁添加剂并继续搅拌，同时向滤液中鼓气吹脱；

3）将步骤2）吹脱后的料浆固液分离，滤渣为含钙硫酸盐和镁的水合沉淀，滤液作为浸出车间补充液回收利用。

上述的综合回收处理方法，优选的，所述步骤1）中，待处理的电解锰阳极液中MnSO₄浓度为30g/L~45g/L，MgSO₄浓度为120g/L~200g/L，(NH₄)₂SO₄浓度70g/L~90g/L。

上述的综合回收处理方法，优选的，所述步骤1）中，沉锰添加剂为二氧化碳、碳酸铵和碳酸氢铵中的一种或几种。进一步优选的，沉锰添加剂为碳酸氢铵，因为碳酸氢铵是比较稳定且非常容易获得的物质，在化学沉淀过程中，与锰的化学反应效果较好。

上述的综合回收处理方法，优选的，所述步骤1）中，沉锰添加剂的加入量为使电解锰阳极液中Mn²⁺完全转化为碳酸锰沉淀的理论量的1~1.3倍。进一步优选的，沉锰添加剂的加入量为使电解锰阳极液中Mn²⁺完全转化为碳酸锰沉淀的理论量的1.1倍。沉锰添加剂稍微过量，有利于溶液中锰沉淀完全。过量的碳酸铵或碳酸氢铵在后续吹脱时，都分解成氨气而回收利用。因此，不会影响到溶液的后处理。

上述的综合回收处理方法，优选的，所述步骤1）中，沉锰反应的时间为45min~120min。进一步优选的，沉锰反应的时间为60min。由于碳酸氢根存在一个水解平衡，只有释放的CO₃^2-才能和Mn²⁺反应，因此需要一定的化学反应时间。