[发明专利]一种电解金属锰的生产方法

权利要求书

1.一种电解金属锰的生产方法，包括制取矿浆、中和除铁、净化除杂、电解、钝化、剥离、清洗的工序，其特征在于相关工序的具体要求为：

制取矿浆：将菱锰矿经粗碎和细碎至160-200目得菱锰矿粉；向浸出槽中投入阳极液，按照菱锰矿粉：阳极液的重量比为1:2-4的比例加入菱锰矿粉，搅拌5-10分钟使矿粉分散均匀，然后按照矿粉：酸的重量比为1:0.42-0.54的比例加入浓度为90-100g/l的浓硫酸，控制反应温度为75-90℃，浸出反应3-5h得矿浆，反应结束时检验余酸的含量，将矿浆余酸含量控制在2-6g/l以下，若余酸的含量不合格，则投入160-200目粒度达到90～95％的氧化锰矿粉直到余酸含量合格；

中和除铁：检测矿浆中的Fe²⁺含量，若Fe²⁺含量≥1.0g/l，则投入氧化锰矿粉直到Fe²⁺含量＜1.0g/l，随后用氨水进行中和并调节矿浆pH值为6.80-7.10除去Fe³⁺，中和反应的时间控制为1h-1.5h，中和结束后测量铁元素的含量，若铁元素含量大于0.1g/l，则用双氧水除铁至铁含量≤0.1g/l，中和除铁过程中的反应温度为80-85℃；

净化除杂：采用厢式压滤机对中和除铁后的矿浆进行压滤得粗制硫酸锰溶液，将粗制硫酸锰溶液用泵送到一次硫化槽，在槽中加入质量浓度为3-5％SDD溶液以除去重金属，SDD溶液的加入量为粗制硫酸锰溶液中Ni与Co总含量的20-30倍；投加时间为0.5h，投完再反应0.5h，然后用硫化压滤机进行过滤得到一次净化的硫酸锰溶液；

将一次净化的硫酸锰溶液转入二段净化槽，检测并调节溶液的pH值为6.80-7.10，然后加入预定量20-30wt％的深度除杂剂反应1-2h，然后用压滤机进行过滤，滤液转入陈化槽中，加入剩余70-80wt％的深度除杂剂，搅拌均匀后静置24-48h，使溶液中的重金属杂质含量降低到0-1mg/l得深度净化后的硫酸锰溶液；其中，所述深度除杂剂由以下原料按重量百分比组成：聚合硫酸铝铁10-20％、草酸钾18-20％，聚丙烯酰胺10-15％，丙烯酰胺10-15％，二甲胺8-10％，硫化钡15-20％，乙二胺四乙酸7-15％，活性炭3-4％。

2.根据权利要求1所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于：在制取矿浆步骤中，阳极液是电解锰产生的废液，其中硫酸的浓度为30-35g/L，NH⁴⁺的浓度为85-100g/L，Mn²⁺的浓度为10-15g/L。

3.根据权利要求1所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于：在所述电解工序中，具体要求为：向深度净化除杂后的硫酸锰溶液中加入添加剂SeO₂得到合格液，合格液中锰含量32-36g/l、硫酸铵含量80-100g/l、SeO₂含量20-30mg/l、pH值6.4-6.7，电解温度38-42℃，平均阴极电流密度370-380A/m²，同极距68mm-76mm，电解周期24h。

4.根据权利要求1所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于：所述钝化的工序是从电解槽中取出沉积了金属锰的阴极板在沥干电解液后，放入钝化液中浸泡1-5分钟，然后用50-60℃的热水清洗阴极板表面的电解液和钝化液，所述钝化液的组分为：可溶性无机硅酸盐5-8％，硼酸盐1-2％，氯酸盐2-3％，苯甲酸钠0.1-0.2％，其余为水。

5.根据权利要求1所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于：所述剥离是采用阴极板剥离机将锰片从阴极板剥离。

6.根据权利要求5所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于：剥离后的阴极板需进行如下处理：首先放入阳极液中浸泡，溶去阴极板上的残锰，然后放入专用洗液中浸泡1-2分钟，取出后用自来水洗净；专用洗液中含质量分数为7％HNO₃和质量分数为3％氯酸盐，表面光亮平整的阴极板返回使用，表面不整洁的阴极板完全晾干后送抛光室进行抛光处理。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于：所述菱锰矿粉中含锰的重量分数为13％-16％。

8.根据权利要求7所述的一种电解金属锰的生产方法，其特征在于：所述中和除铁工序中，所用氨水的质量浓度为3-5％。