[发明专利]一种从电解锰阳极液中回收锰镁的方法

说明书

技术领域

本发明属于无机化学领域，具体涉及一种从电解锰阳极液中回收锰镁的方法。

背景技术

锰是国民经济中重要的基础物质，电解锰是我国黑色冶金领域的第二大行业。随着现代工业的发展，锰的用途越来越广，锰及锰合金在有色冶金、电子技术、化学工业、环境保护、食品卫生、航天工业等领域的应用呈急速扩大之势。由于电解锰工艺在制液的过程中主要采用酸溶的形式将含锰矿石中的锰溶解下来，经过除杂后向滤液中加入氨水，调节电解液的pH值，同时生成硫酸铵与硫酸锰形成锰铵配离子，增加了电解液的导电性，并起缓冲作用。由于阳极液多次闭路循环利用，造成了液体中镁离子浓度增高，电解液在静止的过程中，随着温度的降低，饱和度逐渐增加，逐渐有硫酸锰、硫酸镁和硫酸铵的复盐晶体析出，温度越低，析出晶体越多。若将此晶体随处排放，不仅浪费宝贵资源，而且严重污染自然环境。因此，对电解液析出晶体进行综合利用是电解锰产业健康发展的重要途径。

锰镁的分离方法主要有碳化法和氟化法，目前尚无吸附法分离锰镁的相关专利报道。碳化法的主要是采用碳酸根或碳酸氢根在一定pH范围内沉淀镁离子实现锰镁分离，但该方法所适合的pH范围为近中性环境，溶液的pH控制较难。氟化法是采用氟离子将镁离子转化为氟化镁沉淀，但是氟离子的引入电解体系会加大对电解装置的腐蚀。

采用动态吸附法分离电解锰阳极液中的镁离子具有操作简便、吸附剂循环使用、回收率高等优势。采用吸附法分离电解锰阳极液体系中镁离子主要分为两个过程：(1)锰的吸附富集回收(2)镁的沉淀转化。中国专利CN201420262804.4公开了一种红土镍矿废水锰镁回收工艺，在碱性介质中调节体系的电极电位，使锰生产二氧化锰沉淀回收，回收锰后的废液进一步调节pH沉淀镁，回收氢氧化镁或氧化镁可返回至除杂工序，部分废水可以返回至沉镍工序，剩余的废水可以达到排放标准。CN201110008553.8公开了一种从氧化镍矿回收镍钴铁锰镁的方法，首先将氧化镍矿在湿式球磨机中进行球磨，使用硫酸对矿粉进行浸出处理，得到氧化镍的硫酸浸出液，然后加入氧化剂过滤得到钴氧化物和锰氧化物的共沉淀，再加入氢氧化镁加热、搅拌、过滤得到镍和铁的混合物沉淀。

迄今为止，目前尚无任何专利或者其他文献采用吸附法分离电解锰阳极液析出晶体中的锰离子和镁离子。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从电解锰阳极液中回收锰镁的方法，利用该方法可以实现硫酸锰电解液中锰离子镁离子环保无污染的分离，并使锰离子重新回到阳极液中。

本发明提供的方法包括：

1)将电解锰阳极液析出的晶体使用水配成溶液，溶液中锰离子浓度为0-100g/L，镁离子浓度为0-78g/L；

2)将步骤1)得到的溶液泵入装有铵型螯合树脂的吸附柱，流出液为富镁的硫酸铵溶液，锰离子被吸附柱吸附。

优选的，所述方法还进一步包括回收镁的步骤：；

向富镁的硫酸铵溶液中加入氨水至溶液呈中性，过滤得到氢氧化镁。

本发明中，市售的螯合树脂可以用于本发明的方法的实施，所述铵型螯合树脂优选的为LS-1000或LS-5000树脂转型的树脂。

优选的，所述方法还进一步包括回收锰的步骤:

使用硫酸铵溶液对吸附柱进行洗脱，得到富锰溶液，所述富锰溶液用于电解锰。所述的富锰溶液仅需要经过简单的处理即可以进入电解锰车间进行电解锰。

优选的，所述除镁后的硫酸铵溶液作为树脂的洗脱液对树脂进行再生。

本发明的优点为：

1、工艺简单、生产成本低；

2、树脂为球形颗粒，便于固液分离，方便进行柱操作，能循环使用；

3、循环过程中分离体系不引入杂质离子；

4、所得产物可转化为具有一定附加值的产品；

5、最大限度的提高了锰离子的利用率。

附图说明

图1、本发明的工艺流程图。

具体实施方式

参见图1，如下实施例采用的具体技术方案为：

1、复盐溶液的配制：取100g阳极液析出的晶体溶于600mL水中，配制成近饱和溶液，过滤除去少量不溶性杂质。

2、复盐溶液中锰离子的吸附：将复盐溶液泵入装有铵型螯合树脂的吸附柱，流出液为富镁的硫酸铵溶液。

3、富镁溶液除镁：向富镁溶液中加入氨水至溶液呈中性，过滤得到氢氧化镁沉淀，经后处理得到氢氧化镁或氧化镁产品出售。

4、吸附柱的洗脱再生：使用除镁后的溶液对吸附柱进行洗脱，得到富锰溶液，可作阳极液使用。