[发明专利]一种锰阳极泥锰铅分离的方法

说明书

本发明公开了一种锰阳极泥锰铅分离的方法，该方法是将锰阳极泥进行细磨后，制成团块，将团块干燥后，置于SO₂、N₂和O₂的混合气体中焙烧、冷却；然后将焙烧团块磨细后进行水浸，过滤分离得硫酸锰浸出液和硫酸铅渣。该工艺流程简单、成本低，可以实现锰阳极泥中锰和铅的高效分离回收，并且可以得到副产品硫酸铅，实现了锰阳极泥资源的综合利用；该方法特别适用于锰、铅矿物紧密共生、锰、铅元素以类质同象形式存在的锰阳极泥。

技术领域

本发明涉及一种锰阳极泥的处理方法；特别涉及一种实现锰阳极泥中锰铅分离的方法；具体涉及一种锰阳极泥经硫酸化焙烧浸出分离锰、铅的火法与湿法联合选矿方法，属于冶炼废渣再利用技术领域。

背景技术

电解锰生产过程中，在阳极析出氧，并有少量阳极泥沉积。这种阳极泥为黑褐色物质，是电解过程中少量Mn²⁺在阳极放电生成的MnO₂在阳极板上沉积的产物。每生产1吨电解锰会产生高含锰率的阳极泥为0.05～0.08吨，近年来，我国电解金属锰产量维持在120万吨左右，因此，每年产生电解阳极泥6～9.6万吨左右，累积量已达到92万吨以上。这些阳极泥因其组成复杂，难以加以利用，一般作为危险废渣堆存、炼钢添加剂或廉价出售，并未得到较好的开发和综合利用，不仅资源浪费，而且处理不当易造成相当程度的环境污染。

电解锰的生产过程中，阳极区Mn²⁺不可避免的被氧化并形成Mn⁴⁺的水合氧化物(水羟锰矿)，同时阳极板中的铅锡合金亦被氧化并与锰氧水合物一起沉淀，形成典型的胶状构造。电解解锰阳极泥的主要成分是锰，主要以二氧化锰形式存在，主要杂质为Pb、(NH₄)₂SO₄及钙镁，其中铅除少量以合金存在外，绝大部分以PbO、PbO₂、PbSO₄形式存在。

阳极泥主要成份为MnO₂，其基本结构是由1个锰原子核与6个氧原子配位形成的六方密堆积结构，这种结构形成的复杂网络可容纳不同的阳离子。研究表明，阳极泥主要为非化学计量的化合物MnO_x(1＜x＜2)，其晶格缺陷较大，一些杂质如Pb可分布其中，使阳极泥呈失活的MnO₂。对原样阳极泥的微区进行分析，阳极泥以“封闭相”的形式存在于胶状体系中。此外，由于铅被锰氧化物包裹，造成铅的浸出活性低。

目前，电解锰阳极泥资源主要集中于回收其中的锰、铅元素的分离等，主要方法为采用直接浸出、还原浸出、碱熔、还原焙烧等方法，由于阳极泥中一部分铅呈类质同象的形式赋存于锰矿物中，且由部分铅矿物与锰矿物嵌布粒度极细，呈层层包裹状，造成了这些方法仍然存在锰、铅分离效率低。中国专利(公开号CN105506294A)公开了一种综合回收电解锰阳极泥中锰和铅的方法，包括以下步骤：以电解锰阳极泥为原料，首先通过磨洗除硫及除去其他水溶性杂质得到除硫阳极泥，再将除硫阳极泥经高温焙烧后，用烧碱液浸出其中的铅，碱浸后经过滤、洗涤得到低硅低硫富锰渣，将获得的低硅低硫富锰渣用作冶炼金属锰或低微碳锰合金的锰原料；碱浸后滤液中的铅经硫化沉淀回收得到硫化铅精矿。该方法烧碱和硫化试剂耗量大，步骤繁琐，锰铅分离效率较低。

发明内容

针对现有技术中锰阳极泥综合利用过程中锰、铅分离难的问题，本发明的目的是在于提供一种实现锰阳极泥中锰铅高效分离的方法；该方法通过焙烧调控锰、铅矿物状态，可以通过水浸方式实现锰和铅矿物的分离，步骤简单，无需消耗酸碱浸出，成本低，有利于工业化生产应用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种锰阳极泥锰铅分离的方法，该方法是将锰阳极泥细磨后，压制团块；所述团块经过干燥后，置于含SO₂、N₂和O₂的气氛中，在350℃～650℃温度下进行焙烧，焙烧团块经过细磨后，水浸，固液分离，得到硫酸锰浸出液和硫酸铅浸出渣；