[发明专利]一种电解金属锰的生产方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电解生产金属锰的技术领域，具体涉及一种电解金属锰的生产方法。

【背景技术】

在电解金属锰的生产工艺中，目前主要有以下几种方法，一种是以氧化锰矿为原料，经焙烧还原，再经酸浸，深度净化制取纯净的锰盐溶液，用于电解生产，得到高纯度的电解金属锰；另一种是以碳酸锰矿为原料，再经酸浸，氧化除铁和深度净化处理得到纯净的锰盐溶液，用于电解，得到高纯度的电解金属锰，其次是以含锰废料等为原料，经酸浸，氧化除铁，和深度净化得到纯净的锰盐溶液，用于电解，得到高纯电解金属锰。

但随着现有锰矿资源越来越匮乏、锰品味越来越低，造成电解金属锰生产难度加大、成本增高；电解金属锰市场竞争激烈，利润空间越来越小；电解金属锰过程中产生大量的有害废滤渣，对环境、地下水污染造成极大的危害和隐患。现有的电解金属锰生产过程中存在的不足主要有以下几点：1、金属浸出率低、锰矿回收率较低；2、制得的硫酸锰液中的杂质含量高，尤其是铁、铜、钴、镍、铅、硫酸钙和硫酸镁等杂质，影响电解锰产品的最终质量；3、在对电解所得的金属锰半成品进行钝化时，采用的钝化液的主要成分为铬酸盐，是一种毒性物质，对操作工人的健康有较大损伤。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种电解金属锰的生产方法，该方法适用于以低品位的锰矿(锰含量16％以下)作为主要原料生产电解金属锰，能够合理利用锰矿资源、降低生产成本，采用的工艺具有金属浸出率高的优点，且通过使用深度除杂的工艺获得的硫酸锰溶液纯度高，保证电解锰产品的品质。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

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，其中，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；

本步骤中所用的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。

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℃；其中，所用氨水的质量浓度为3-5％；

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％。