[发明专利]不添加硫酸生产电解金属锰工艺

说明书

一种电解金属锰生产工艺，特别是不添加硫酸生产电解金属锰工艺。

图1是电解金属锰现有技术工艺图。

在电解金属锰生产工艺中，需用硫酸与矿石的碳酸锰反应，制成硫酸锰浸出液，这种硫酸锰浸出液经调节PH值成中性后过滤去渣，成为含锰量30-50克/升的电解液，电解液中的锰离子与硫酸根一起进入电解槽被电解，在阴极析出金属锰，在阳极生成硫酸。电解后，在电解槽的阴极液每升含锰为15至18克(请见《中国锰业》1985年第4期上海沈立民“关于锰电积过程节电管理的探讨”一文)，在电解槽阳极的每升阳极液中硫酸含量为35至40克(请见《中国锰业》1995年第4期天津冶炼厂王敬民“电解金属锰阴极过程初探”一文)。在生产实际中，每产出一吨电解金属锰产品，需耗用电解液40至70m³，其中需消耗93％至95％的硫酸1.8吨左右。在生产流程中，首先要通过“弱酸浸出”第一道工序，它是将阳极液(即电解液被电解后的液体)返回到第一道工序来循环使用(阳极液一般每升含硫酸35至40克、含锰15至18克)，再加入硫酸和碳酸锰粉混合而成。硫酸和碳酸锰粉加入比例按0.53比1，其中包括阳极液原有的含酸量在内。例如，按每吨电解金属锰产品需用原料计算，返回阳极液含锰16克/升，制液要求达到38克/升，差值为22克/升，这22克/升是利用阳极液制备电解液需增加的浓度，也是硫酸锰变为金属锰产品的消耗浓度。实际生产中一般耗用电解液47m³，制成99.7％电解金属锰1吨。若碳酸锰品位为21％，浸出率为75％，每升电解液须加碳酸锰粉为22克/升÷(21％×75％)＝140克/升，47m³电解液需投入含21％的碳酸锰粉6.58吨，按酸矿比0.53∶1，则吨产品耗硫酸6.58×0.53＝3.487(吨)，用其减去阳极液含酸量47×0.035(吨/m³)＝1.645(吨)，即每吨产品须新增加1.8吨硫酸。

经查阅1985年至1996年出版的《中国锰业》杂志，没有发现不添加硫酸生产电解金属锰的工艺。

本发明的任务在于获得一种降低原材料消耗的电解金属锰生产工艺，特别是在电解液制备当中不添加酸而达到正常生产目的。

一种电解金属锰生产循环工艺，在制备电解液时，利用返回的阳极液中含有硫酸，就以这种阳极液为基础制备电解液，其特征是将每吨电解金属锰产品所需返回的阳极液控制在90至130m³，再按这种阳极液中硫酸含量来计算和确定碳酸锰粉加入量，从而制备成电解液，达到循环生产工艺中不再加入硫酸的目的。

下面结合实施例对本发明进一步说明：

图2是本发明电解金属锰生产工艺图。

在电解金属锰生产流程中，利用返回的阳极液来制备电解液，将每吨电解金属锰产品消耗的电解液控制在100m³，首先检测100m³返回的阳极液中含硫酸量，若每升阳极液含酸量为35克，即利用100m³阳极液含100％硫酸3500公斤，再按酸矿比0.53∶1，则3500÷0.53＝6603公斤，即在100m³返回的阳级液中可加入碳酸锰粉6603公斤，这样就制成了电解液。验算：该加入的碳酸锰粉含锰21％，它与硫酸反应后的浸出率75％，计算式6603×21％×75％＝1040，即该6603公斤碳酸锰粉加入100m³返回阳极液中，其浸出的锰可达1040公斤，可满足电解出1000公斤电解金属锰产品的要求。

本发明的不添加硫酸生产电解金属锰工艺，充分利用阳极液制备电解液，在每m³阳极液中投入的碳酸锰粉量比现有技术减少约50％，有利于阳极液中的硫酸与碳酸锰接触面增大，提高浸出效果。特别是在循环生产过程中，按返回阳极液的数量和含酸量来计算出碳酸锰粉的投入量，完全可以不投入或少投入硫酸，只在生产工艺中酌情改变电解液流速即可。本发明为每吨电解锰生产节约了1.8吨硫酸，约占生产成本的20％，技术极易掌握。