[发明专利]一种制备电解锰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属湿法冶金领域，尤其涉及一种利用硫化锰矿和氧化锰矿制备电解锰的方法。

背景技术

目前在冶金领域，锰的回收利用程度非常低，几乎属于纯消耗资源。随着锰矿的不断开采，我国富锰矿和优质锰矿的资源将逐渐枯竭，开采难度不断增加，一些锰矿山的采矿贫化率由8％上升到15％以上，矿区回采率仅60％左右，矿样产量低，特别是锰矿品位降低到不足15％，而且具有杂质含量高、有用矿物嵌布粒度细、脉石矿物含量多、矿样结构复杂的矿物学特征。近几年来，锰品位在15％以上的锰矿资源已接近枯竭，用于电解金属锰原料的锰矿石品位已降低至13％以下，大大增加了矿石运输、磨粉费用、废渣排放，明显地提高电解金属锰生产成本，给企业生产带来非常大的压力。

氧化锰矿是一种常见的、重要的锰矿物，主要成分是二氧化锰。在自然界存在的软锰矿就是一种氧化锰矿，电解锰生产的过程中产生的阳极泥也是一种含氧化锰的物质。目前的氧化锰矿(或阳极泥)主要用于炼钢工业中铁锰合金的原料、浇铸工业的增热剂、陶瓷和搪瓷的釉药、干电池中的去极化剂、玻璃制造业中的脱色剂、化学工业的氧化剂等。由于氧化锰具有非常高品位的Mn，一般大于40％，因此，氧化锰的应用非常广，也是一种很好的锰原材料。

而硫化锰矿是一种分布广泛的原生锰矿，由于锰含量低和杂质分离困难，用于提纯MnS产品的工序复杂，所以硫化锰矿通常作为表外矿存留，利用程度低。同时在炼钢过程，通常要加入锰做脱硫剂，锰会与硫化合生成硫化锰。而这些硫化锰矿(或含硫化锰废渣)含有较高品位的Mn，同时还含有还原性S^2-，所以具有一定应用潜力，但是目前这些硫化锰矿还没有得到很好的利用，造成锰资源的浪费。

如果能够将上述的硫化锰矿和氧化锰矿作为电解锰的原料，使该类锰资源利用起来用于生产电解锰，对解决我国锰资源的贫乏问题具有重要的意义。

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，提供一种能将硫化锰矿和氧化锰矿直接制备成电解锰的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种制备电解锰的方法，包括以下步骤：

(1)在反应器中先加入电解锰返回阳极液、硫化锰矿和氧化锰矿，再加入浓硫酸进行氧化还原浸出；

(2)在步骤(1)氧化还原浸出后的反应器中再加入电解锰返回阳极液和菱锰矿，继续浸出；

(3)调节步骤(2)后的浸出液的pH值至6～7，并通入空气除杂；

(4)将除杂后得到的反应料浆过滤，得到合格液和滤饼；

(5)将所述合格液电解，得到电解锰产品和电解锰阳极液。

上述的制备电解锰的方法，优选的，将所述步骤(5)的电解锰阳极液返回步骤(1)、步骤(2)中重新浸出。所述步骤(1)中的电解锰返回阳极液中的MnSO₄的质量浓度为30g/L～45gL，H₂SO₄的质量浓度为30g/L～42g/L。

上述的制备电解锰的方法，优选的，所述步骤(1)中，硫化锰矿为原生矿物或炼钢过程产生的废渣，所述硫化锰矿中MnS的质量含量高于50％，Mn的总质量含量高于32％，以确保有充分的还原性物质；氧化锰矿为软锰矿或阳极泥，所述氧化锰矿中MnO₂的质量含量高于50％，Mn的总质量含量高于32％，以确保有充分的氧化性物质。进一步优选的，所述的氧化锰矿为阳极泥，因为阳极泥是电解锰生产的附属物质，充分利用该物质可以提高电解锰回收率，减免废渣的排放。