[发明专利]一种锰结核还原焙烧-浸出制备硫酸锰溶液的方法

说明书

本发明公开了一种锰结核还原焙烧‑浸出制备硫酸锰溶液的方法。按下述步骤进行制备；a、对锰结核进行破碎，得A品；b、向A品中加入新生碳混合，得混合矿，将混合矿加入硫酸溶液中进行搅拌，得B品；c、向B品中加入水，搅拌均匀，得C品；d、将C品送入焙烧炉中，进行焙烧反应，得D品；e、将D品转移到浸出罐中，加入硫酸溶液或废电解液后，再加入水调节液固质量比，搅拌反应，得E品；f、将E品进行液固分离，即可获得硫酸锰溶液，硫酸锰溶液可用于电解锰生产，也可用于高纯硫酸锰的产品的制备。本发明具有工艺设备简单，处理成本低，投资运行成本较低，锰回收率高，对锰结核的开发利用提供参考的有益效果。

技术领域

本发明涉及一种制备硫酸锰溶液的方法，特别是一种锰结核还原焙烧-浸出制备硫酸锰溶液的方法。

背景技术

锰结核是一种含有锰、镍、钴、铜等多种有色金属的团块状海底矿石，又称为多金属结核。深海锰结核广泛的分布于4000-6000m的海底。深海海底每平方公里约有锰结核4400t，海底总储量估计达3-3.5万亿t。仅太平洋的锰结核储量就有1.7万亿t，而且它们还在以每年约1000-1600万t的速率生长。结核中含有70多种元素，其中锰含量达17.4%-28.07%，在最富的锰结核中锰含量可达57%，中国是世界上最大的锰产品消耗国，由于中国锰矿贫矿多，富矿严重短缺，对锰结核的开发利用具有理论和现实意义。

大洋锰结核属难利用锰矿资源，锰主要以δ-MnO₂形式存在，晶体结构稳定，难溶于酸碱液中，一般引入还原剂将其还原成Mn²⁺后溶出。现今常用的方法有火法还原、湿法还原和生物浸出。火法还原锰不仅工序多能耗高，而且会对环境产生严重污染。生物浸出虽然克服火法还原的一些不足，但周期较长。湿法还原浸出锰条件温和，节能低耗污染小，是现今锰矿冶炼的重要途径。湿法还原浸锰的关键性问题是寻找一种经济、实效的还原剂，已报道的还原剂有SO₂、废纸、生物质等。有机物湿法还原软锰矿的动力学研究集中在小分子物质和生物质，如VEGLIO等人分别用球形颗粒收缩芯模型研究了乳糖、蔗糖、焦糖色素、燕麦秸秆等还原浸出软锰矿的动力学。

尽管进行了上述研究，但目前鲜有工业应用的报道。因此，本发明提出了一种锰结核低温还原焙烧-浸出制备硫酸锰溶液的方法，为锰结核的开发利用奠定基础。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种锰结核还原焙烧-浸出制备硫酸锰溶液的方法。本发明具有工艺设备简单，处理成本低，投资运行成本较低，锰回收率高，对锰结核的开发利用提供参考的特点。

本发明的技术方案：一种锰结核还原焙烧-浸出制备硫酸锰溶液的方法，按下述步骤进行制备；

a、对锰结核进行破碎，得A品；

b、向A品中加入新生碳混合，得混合矿，将混合矿加入硫酸溶液中进行搅拌，得B品；

c、向B品中加入水，搅拌均匀，得C品；

d、将C品送入焙烧炉中，进行焙烧反应，得D品；

e、将D品转移到浸出罐中，加入硫酸溶液或废电解液后，再加入水调节液固质量比，搅拌反应，得E品；

f、将E品进行液固分离，即可获得硫酸锰溶液。

前述的锰结核还原焙烧-浸出制备硫酸锰溶液的方法中，所述步骤a中，对锰结核进行破碎至300-400目。

前述的锰结核还原焙烧-浸出制备硫酸锰溶液的方法中，所述步骤b中，所述新生碳为葡萄糖或白糖加入浓硫酸反应得到固体。

前述的锰结核还原焙烧-浸出制备硫酸锰溶液的方法中，所述步骤b中，按下述比例，向100gA品中加入5-15g新生碳混合，得混合矿。