[发明专利]一种改进的菱锰矿湿法提取锰的方法

说明书

本发明涉及菱锰矿的湿法冶金领域，特别涉及一种改进的菱锰矿湿法提取锰的方法。该方法，其包括以下步骤：A、预处理：将Mn含量为19～25.5%的高硅锰矿磨矿成‑200目占90～95%的矿粉，加入浓硫酸，搅拌混匀，于135～165℃下熟化处理60～100min，冷却后粉碎至60%过60目筛，得预处理产物；所述的高硅锰矿中硅酸锰矿物占23～50%；B、浸出。本发明的有益效果是：软锰矿的用量很少，仅为所用菱锰矿矿石重量的1～7％，而且锰的浸出率高达96～99％，渣中锰含量小于1.5％。

（一）技术领域

本发明涉及菱锰矿的湿法冶金领域，特别涉及一种改进的菱锰矿湿法提取锰的方法。

（二）背景技术

我国锰矿资源比较丰富，但是随着近年锰行业的迅速发展，锰矿石的消耗量急剧增加，造成可供开采的锰矿石急剧减少，有些矿点甚至已近枯竭，锰的用途非常广泛。目前大约90%的锰被消耗于钢铁工业，约10%的锰用于有色冶金、电子、电池、化工、农业等行业。而且，近年来，随电动汽车等的迅速发展，锰在锂离子电池行业中的用量也逐年增大。

目前，菱锰矿中锰的浸出一般采用传统工艺，即：用热稀硫酸作浸出剂，操作条件是：矿酸比为1∶0.5～0.6(重量)，浸出温度60～95℃，浸出时间3～8小时。锰的浸出率 80～95％，渣中锰含量高达5～13％。这主要是由于菱锰矿中除含碳酸锰外，还含有其他形态 的锰化合物，如二氧化锰、硅酸锰等。其中二氧化锰不但本身不溶于热稀硫酸，还阻碍其他形态锰的浸出。此外，我国除亚铁所用氧化剂的量明显偏高，现有工艺的浸出液中含亚铁离子的浓度为0.4～1.5克/升，为了除去亚铁离子，一般都加入大量过量的二氧化锰粉(软锰矿)，加入量约为所用菱锰矿矿石重量的7～10％。加入如此大量的软锰矿作氧化剂，其缺点是：1.成本高，2.过量的软锰矿进入渣相，使渣相中锰含量增加，造成资源严重浪费。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种改进的菱锰矿湿法提取锰的方法，能够大大降低氧化剂用量，并可以大幅度提高锰的浸出率。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：在制取菱锰矿的酸性浸出液时，所用菱锰矿与硫酸的重量 比为1∶0.3～0.8，并加入1～18％所用菱锰矿矿石重量的还原剂。还原剂可以是亚硫酸盐、硫代硫酸盐、二氧化硫、黄铁矿、抗坏血酸、羟基胺，其作用是提高锰的浸出率，减少渣相中的锰含量。然后，不分先后进行以下步骤：

A、预处理：将Mn含量为19～25.5%的高硅锰矿磨矿成-200目占90～95%的矿粉，加入浓硫酸，搅拌混匀，于135～165℃下熟化处理60～100min，冷却后粉碎至60%过60目筛，得预处理产物；所述的高硅锰矿中硅酸锰矿物占23～50%。

B、浸出：

a、将预处理产物加入水中，在水矿比2.0～4.0，温度20～70℃下搅拌水浸20～50min，经固液分离得到锰浸出液1及浸出渣；锰的浸出率在80%以上；

b、将高硅锰矿粉加入温度为70～90℃的锰浸出液1中，锰浸出液1的加入量按高硅锰矿石中菱锰矿理论酸耗的1.3～1.5倍计，搅拌反应2～3h，经固液分离得锰浸出液2及固相浸出产物；固相浸出产物中残余的锰矿物主要为未被浸出的硅酸锰占85%，其余主要为菱锰矿；

c、固相浸出产物的处理：将固相浸出产物与浓硫酸混合，然后在温度为140～160℃的条件下预处理60～90min；再在水矿比2.0～3.0，温度20～70℃下水浸20～40min，经固液分离得到锰浸出液3及浸出渣，浸出液3返回步骤b，用作浸出剂浸出高硅锰矿；

d、菱锰矿酸性浸出液过滤后，在滤液中加入1～7％所用菱锰矿矿石重量的软锰矿， 软锰矿中二氧化锰的含量为15～90％，软锰矿用量的优选范围是所用菱锰矿矿石重量的3～7％，进行除亚铁反应。除亚铁反应的温度为室温～100℃，优选40～80 ℃，反应时间为20分钟以上；