[发明专利]一种减少电解锰锰渣中MnSO4和(NH4)2SO4流失的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电解锰加工工艺，具体指一种金属锰冶炼过程中减少电解锰锰渣中MnSO₄、（NH₄）₂SO₄流失的方法。

背景技术

锰及锰合金是钢铁工业、铝合金工业、磁性材料工业、化学工业等不可缺少的重要原料之一。

锰是冶炼工业中不可缺少的添加剂，电解锰加工成粉状后是生产四氧化三锰的主要原料，电子工业广泛使用的磁性材料原件就是用四氧化三锰生产的，电子工业、冶金工业和航空航天工业都需要电解金属锰。随着科学技术的不断发展和生产力水平的不断提高，电解金属锰由于它的高纯度、低杂质特点，现已成功而广泛地运用于钢铁冶炼、有色冶金、电子技术、化学工业、环境保护、食品卫生、电焊条业、航天工业等各个领域。电解锰的纯度很高，它的作用是增加合金属材料的硬度，应用最广的有锰铜合金、锰铝合金，锰在这些合金中能提高合金的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性，电解锰主要供应于不锈钢的生产。

工艺主要为：

以含锰较低（Mn 20％～23％）的碳酸锰矿为原料，经破碎、磨细成粉，加入已有返回阳极液的浸取罐中，加硫酸、通入蒸汽加热近于沸，使矿粉中的锰浸取进入溶液，加入适量缓冲剂硫酸铵，并在酸性矿浆中加入二氧化锰粉除铁，再通入液氨或加入石灰乳使矿浆成中性（pH≈7），固液分离去除残渣，往滤液中加入硫化剂（二甲基胺荒酸钠（CH₃）₂NCS₂Na，简称SDD）或乙硫氮净化，使镍、钴、离子成硫化物形态沉淀析出，经第二次固液分离除去硫化渣，加入添加剂（SeO₂或SO₂），即得合格电解液。

电解时，合格电解液连续不断地加入电解槽，经通电电解至一定时间（一般为24h），取出附有电沉积锰的阴极板（同时放入干净的阴极板，使电解连续进），钝化、水洗、烘干后，将金属锰剥下，即为成品。电解时电解液穿过隔膜布进入阳极房，通过假底溢流出电解槽，此液称阳极液，经收集后返回浸取罐，供浸取锰矿用。

上述电解锰加工工艺中，在锰矿的压滤过程中（电解锰压滤工序），锰渣会带走大量合格电解液至渣场，其主要成分为MnSO₄、（NH₄）₂SO₄溶液，现有技术中，由于各种原因，对锰渣中MnSO₄、（NH₄）₂SO₄溶液基本没有进行处理，这在污染环境的同时，也浪费了资源，不符合节能减排、循环生产的要求。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种处理现有锰渣，减少电解锰锰渣中MnSO₄和（NH₄）₂SO₄流失的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种减少电解锰锰渣中MnSO₄和（NH₄）₂SO₄流失的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：取锰渣加入清水配置成低锰水洗浆料，该低锰水洗浆料的固液比大于一段压滤矿浆的固液比；

S2：在压滤机进料完化合液后，用渣浆泵把低锰水洗浆料通入压滤机中置换渣饼中的MnSO₄和（NH₄）₂SO₄溶液，该过程中，要求水洗浆料泵扬程大于压滤机进料泵扬程；

在压滤机进料管上安装止回阀，通入低锰水洗浆料时关闭止回阀，保证通入水洗浆料时压滤机不泄压；

S3：通过步骤S2置换出的液体直接排入合格电解液中使用，通过溶液总量平衡控制通入压滤机的低锰水洗浆料中溶液液方量。

S4：关闭通入低锰水洗浆料的渣浆泵，压滤机进行鼓膜和卸渣过程，此刻残留在压滤饼中的液体置换成了底浓度MnSO₄和（NH₄）₂SO₄溶液。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

1、该方法将锰矿压滤过程中残留在锰渣中以及管道中的MnSO₄、（NH₄）₂SO₄溶液用配置的低锰溶液去置换和稀释，能有效回收利用，节约了资源。