[发明专利]两矿湿法生产硫酸锰的新工艺

说明书

本发明属无机化学领域中硫酸锰的生产方法。

工业硫酸锰（MnSo₄·H₂O）属无机盐类化工产品，它是重要的微量元素肥料之一，也是畜牧饲养业里的饲料添加剂及造纸、陶瓷、电解锰、印染等行业的生产原料。

用软锰矿生产硫酸锰的传统方法是利用锰矿粉与一定比例的煤粉混合，在高温焙烧炉中进行还原焙烧后再经硫酸浸取而制得。这种方法，设备庞大，工艺复杂，投资多，能耗高，且高温粉尘多，工作环境恶劣，工人劳动强度大。近年来已有报道：用软锰矿加硫铁矿用硫酸溶液浸取得硫酸锰的方法，例：《无机盐工业》杂志1988年第六期报道的：“软锰矿直接浸取制硫酸锰”。由于该法中加入了硫铁矿，在硫酸的作用下，含有铁离子的存在，严重影响了硫酸锰产品的质量，使不能达到国标（铁Fe%＜0.004）。

本发明的目的是为了降低硫酸锰产品中铁的含量，提高产品质量。

本发明采用了这样的方法：以含MnO₂的软锰矿粉和含FeS₂的硫铁矿粉为原料，加硫酸溶液，加热，反应，生成含硫酸锰的反应液，调整PH后进行渣液分离，再将含硫酸锰的滤液加热浓缩，同时向该热浓缩液通入压缩空气，使二价铁氧化为三价铁沉淀物，而从反应液中分离出来，其反应原理是：在酸性溶液里，空气中的氧也能把Fe⁺²氧化为Fe⁺³。

该方法的主要流程如图1所示。

为了增强除铁效果，压缩空气可在整个流程中二次通入。即第一次是向经调整PH后首次分离去渣前的反应液中通入;第二次是经分离去渣后的反应液进入浓缩罐后，在加热、浓缩过程中同时通入压缩空气，浓缩后的溶液再经分离去铁，然后结晶、脱水得硫酸锰（MnSo₄·H₂o）成品。

上述工艺，由于空气的通入，除掉了反应液中的铁离子，特别是第二次通空气，是与残存的铁离子反应，因而大大降低了硫酸锰成品中铁离子的含量。提高了产品质量。其次，在浓缩阶段通入的空气，还起了搅拌和带走水分的作用，因而有利于缩短浓缩时间。

本发明实施的流程如图所示。

将浓硫酸配成稀硫酸（15%-20%），入反应池，由蒸汽加热到90°左右，在搅拌条件下加入原料锰矿粉和硫铁矿粉，保温反应两小时左右，用碳酸锰矿调PH＝5，进入压滤罐，通入压缩空气，再进入压滤机压滤去渣，（由于渣内还含有10%左右的硫酸锰，所以另有洗渣和回收的流程。）滤液经静置沉降后第二次压滤去渣。滤液进浓缩罐（如图中1所示的线路），用间接蒸汽加热至沸，同时再通入空气，空气由安装在浓缩罐下部的空气分布器出来，进一步使Fe⁺⁺氧化成Fe₂O₃而沉淀，另一方面利用空气起了搅拌作用并帮助带走了溶液中的水分，缩短了浓缩时间，浓缩后的浓缩液进入静置池经沉降、压滤后，滤液进入结晶罐（如图中2所示线路），使硫酸锰再浓缩结晶，再进入离心机离心脱水，烘房烘干即得成品。由于离心机脱出的母液中仍含有38%左右的硫酸锰，因而如图所示把母液返回浓缩罐，调整PH，与后续溶液一起进行浓缩等后工序。

按上述工艺，得硫酸锰产品，经质量监督检验所测定，铁的含量比国标降低了十个百分点，即达到Fe%＝0.0005（见附件1）。

若硫铁矿中重金属含量较高，可在浓缩过程中向溶液中加入少量BaS，可除掉，反应式：