[实用新型]一种应用于氧化锰矿生物还原浸出的装置

说明书

本实用新型提供一种应用于氧化锰矿生物还原浸出的装置，所述装置包括一个生物浸矿堆、一个车库式干发酵反应器、一个玉米秸秆生物预处理反应器、两个集液池和一个萃取槽，本实用新型通过在颗粒软锰矿矿堆中加入一定比例的颗粒生物质(如颗粒秸秆、牛粪等)既可以作为电子供体，又能使矿堆保持一定的湿度和透气性；利用单相产酸反应器水解秸秆等生物质产生小分子有机物为氧化锰矿的生物还原浸出提供电子供体，既实现了有机废弃物的利用，又能利用秸秆等有机废弃物水解剩余物修复矿区生态环境；避免了锰的高温冶炼，能降低氧化锰矿选冶成本，对节能减排和环境治理具有重要意义，且通过直接电解萃取液可获得纯度很高的单质金属锰。

技术领域

本实用新型属于氧化锰矿的湿法冶金技术领域，具体涉及一种应用于氧化锰矿生物还原浸出的装置。

背景技术

锰是钢铁冶炼中不可缺少的重要原料之一，无锰不成钢。世界钢铁工业消耗的锰占锰资源的90％。近年来，随着我国钢铁行业的迅速增长，锰工业也迎来了一个快速发展的新时代，锰矿石、锰合金和电解锰产量均已居世界第一，其中电解锰产量达130.7万吨，占世界总产量的98.3％。自然界中二氧化锰等矿石的储量占世界锰总储量的80％左右，而碳酸锰矿的储量只占20％。目前，我国的电解锰生产企业绝大部分都是以碳酸锰矿石为原料进行生产，但是经过多年的开发利用，我国的碳酸锰矿石资源已严重短缺，且品位越来越低。因此研究如何经济、合理和高效的利用丰富的氧化锰矿资源，对缓解当前我国锰矿资源严重紧缺的矛盾、确保锰行业的可持续发展具有十分重要的战略意义。

氧化锰矿还原浸出技术的关键问题就是将酸不溶性的四价锰在还原剂的作用下还原为可溶性的二价锰，再与硫酸反应生成硫酸锰。根据工艺的不同，当前对氧化锰矿的浸出方法主要有焙烧还原法和湿法还原法两类。焙烧还原法是一个成熟的传统工艺，是利用煤作为还原剂在高温下焙烧产生MnO，然后再与硫酸反应生成可溶性硫酸锰。但是焙烧还原能耗高、污染大。氧化锰矿的湿法还原法是针对焙烧还原法生产过程复杂、成本高、工作环境恶劣等不足提出的一种全新的方法。氧化锰矿的湿法还原法中的两矿加酸法、硫酸亚铁浸出法、二氧化硫浸出法、有机溶剂浸出法及生物质还原浸出法的pH值较低，设备腐蚀严重。氧化锰矿的微生物还原浸出是利用微生物代谢有机物产生的电子直接使矿物中有用组分得到还原而溶解进入溶液。近年来，随着生物学科的飞速发展，以及矿石资源贫化严重，通过微生物浸出氧化矿具有能耗低，污染少甚至无污染，符合绿色冶金的要求。

实用新型内容

针对现有技术现有技术中氧化锰矿选冶工艺复杂、成本高、工作环境恶劣等问题，本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种应用于氧化锰矿生物还原浸出的装置，包括生物浸矿堆、车库式干发酵反应器、玉米秸秆生物预处理反应器、集液池和萃取槽，其特征在于：所述生物浸矿堆包括倾斜的防渗地基A1，设置在地基上的浸矿堆2和浸出液喷淋装置3，所述车库式干发酵反应器包括U型壳体16和设置在U型壳体开口侧的气密性门17，U型壳体内侧顶部设有喷淋装置18，底部设有加热地板19，U型壳体底部外侧连接有倾斜的防渗地基B20，车库式干发酵反应器内还设有机械搅拌器21，U型壳体16内部与生物预处理反应器29内部通过管道连通，生物预处理反应器上设有进料槽，用来向生物预处理反应器内输送粉碎的玉米秸秆，U型壳体16顶部以及底部加热地板19分别通过管道与热电厂块25连接；

所述集液池有两个分别为集液池A5和集液池B32，所述集液池A5设置在矿堆底部倾斜侧，包括外部壳体和依次连接于壳体底部的沉沙管A6，阀A7和排液管A8，集液池A壳体一侧通过管道与浸矿堆2底部连通，一侧通过管道与车库式干发酵反应器和萃取槽41连通；

所述集液池B32包括外部壳体和依次连接于壳体底部的沉沙管B33，阀D34和排液管B35，集液池B壳体一侧通过管道与车库式干发酵反应器底部连通，一侧通过管道与矿堆上方浸出液喷淋装置3连通；