[发明专利]一种利用锰尾矿和钛白废硫酸生产电解二氧化锰的方法

说明书

本发明公开了一种利用锰尾矿和钛白废硫酸生产电解二氧化锰的方法，具体为将钛白废硫酸还原浸取磨细锰尾矿，固液分离后白色滤渣作硅藻土，浸取液通过二(2‑乙基己基)磷酸酯萃取剂萃取，再用轻烧粉(或氧化镁)皂化，除杂后电解得到电解二氧化锰，并副产铁黑和硫酸镁，本发明协同处置了锰尾矿和钛白废酸，解决了锰尾矿堆积造成的生态安全问题，也提供了一种全新的钛白废酸利用途径，提高了锰尾矿和钛白废酸的综合利用附加值；本发明制备电解二氧化锰品质高、工艺简单、生产成本低，实现了锰尾矿和钛白废硫酸全部回收利用，不产生二次污染，废水实现零排放，有利于环境保护和资源综合利用。

技术领域

本发明涉及有色金属尾矿回收利用技术领域，具体涉及一种利用锰尾矿和钛白废硫酸生产电解二氧化锰的方法。

背景技术

现代工业中，锰及其化合物应用于国民经济的各个领域。其中钢铁工业是最重要的领域，用锰量占90％～95％，主要作为炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂，以及用来制造合金。其余5％～10％的锰用于其他工业领域，如化学工业(制造各种含锰盐类)、轻工业(用于电池、火柴、印漆、制皂等)、建材工业(玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂)、国防工业、电子工业，以及环境保护和农牧业，等等。总之，锰在国民经济中具有十分重要的战略地位。锰尾矿是锰生产过程中形成的废弃物，里面的很多物质都会在自然条件下如雨水淋溶而溶出，进入到土壤和水体中造成环境污染。长期以来，由于锰尾矿不能综合利用，只能堆放存储，占用了大量的土地资源，也造成的严重的环境污染，另一发面，由于锰尾矿中不能综合利用，也造成了大量的资源浪费。因此，有必要探索锰尾矿综合治理和应用的新方法。

目前，中国98％以上的钛白粉生产企业都采用硫酸法生产钛白粉。硫酸法生产钛白粉的致命弱点是环保问题，如产生含硫尾气、废酸、硫酸亚铁等。目前，钛白废酸的处理方式大致分为两种，第一种方式是将废酸与生石灰中和产生硫酸钙沉淀，然后将中和渣堆放至渣场；第二种方式是将废酸通过蒸汽加热进行真空浓缩，将废酸浓度提高至70％后，再与98％浓硫酸进行配酸，返回钛白酸解工段使用。第一种处理方式会产生大量的硫酸渣，由于杂质含量多、无回收利用价值，这些废渣只能废弃堆存，并且占用了大量的土地资源。第二种处理方式则工艺复杂，回收成本高，因此并不是所有的钛白粉生产企业都有条件应用。因此，各钛白粉生产企业亟需寻找更加经济合理的钛白废酸回收处理方法，使其能够变废为宝，实现资源的再次利用。

电解二氧化锰是优良的电池的去极化剂，它与天然放电二氧化锰生产的干电池相比，具有放电容量大、活性强、体积小、寿命长等特点，掺用20～30％电解二氧化锰(EMD)做成的干电池比全用天然MnO₂做成的干电池其放电容量可提高50～100％，在高性能氯化锌电池中掺用50～70％电解二氧化锰(EMD)，其放电容量可提高2～3倍，全部用电解二氧化锰(EMD)做成的碱锰电池，其放电容量可提高5～7倍，因此电解二氧化锰成为电池工业的一种非常重要的原料。

目前中国公开的专利文件CN1724697A中公开了一种利用钛白废酸和二氧化锰矿制取电解金属锰的方法，利用钛白废酸中的H₂SO₄与Fe²⁺为辅助材料，添加二氧化锰矿与硫铁矿制取电解金属锰。本发明首创利用钛白粉生产出的废酸为辅料添加MnO₂矿与FeS₂，生产出电解金属锰产品和附产碳酸锰、硫酸铵产品获得成功，解决了钛白废酸造成的环境污染问题；生产的电解金属锰产品质量高，达到YB/T051－2003DJMnA高纯级产品标准；所产出的碳酸锰与硫酸铵均达到工业级产品；该发明处理钛白废酸生产电解金属锰，具有显著的经济效益、社会效益与环保效益。

但现有的利用锰尾矿和钛白废硫酸生产电解二氧化锰的工艺方法存在回收率低，易产生二次污染的缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用锰尾矿和钛白废硫酸生产电解二氧化锰的方法，有效的弥补了现有技术存在的缺陷。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：