[发明专利]中低品位软锰矿综合利用制备高纯碳酸锰的方法

摘要

一种中低品位软锰矿综合利用制备高纯碳酸锰的方法，具体工艺包括几个部分（1）N、P复合肥基料的制取；（2）正磷酸铁粉的回收；（3）钴镍铜精矿的回收；（4）氢氧化铝产品的制取；（5）石膏粉的回收；（6）高纯碳酸锰粉的制备；（7）磷酸铵镁缓释复合肥的制备。本发明采取对中低品位软锰矿不经富集还原焙烧直接综合利用的方式不仅制备得到高纯碳酸锰还得到正磷酸铁粉、钴、镍、铜重金属硫化精矿等产品，对中低品位软锰矿进行了充分的利用，实现了无废水废渣排放的效果，而且采用中低品位软锰矿作为原料，可以充分利用贫锰矿资源，缓解了高品位软锰矿资源日益紧缺的问题。

主权项

一种中低品位软锰矿综合利用制备高纯碳酸锰的方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：（1）N、P复合肥基料的制取；（2）正磷酸铁粉的回收；（3）钴镍铜精矿的回收；（4）氢氧化铝产品的制取；（5）石膏粉的回收；（6）高纯碳酸锰粉的制备；（7）磷酸铵镁缓释复合肥的制备；所述的N、P复合肥基料的制取，是在中低品位软锰矿中加入废铁粉和磷矿粉，并按液固质量比为5‑7:1的比例加入水，充分涮洗和磨碎，然后加入重量含量90%以上的浓硫酸，当料浆温度达到75‑85℃时停止注酸，温度降至70℃摄氏度时重新缓慢注入浓硫酸，继续浸出3.5‑4.5h，检测Fe2+含量，还有Fe2+则向槽中加注双氧水，直到检测不出Fe2+为止，压滤，得到滤渣和滤液，在滤渣中按液固比1.7‑2.5:1的比例加水以及与水等质量的、重量含量90%以上的浓硫酸，搅拌，加入磷矿粉反应，磷矿粉加入量为m=0.62M/d，式中M为H2S04的量，d为P205的含量，反应12‑20min后流入皮带化成反应室，继续反应30‑40min后送入熟化反应池进行熟化反应7‑15d，即得到N、P复合肥基料；所述的正磷酸铁粉的回收是将2mol/L的碳酸氢铵溶液加入到上述压滤后得到的滤液中，使整个滤液的pH控制在1.5‑1.9之间，当停止注入碳酸氢铵溶液后pH值无变化时，将料浆打入隔膜压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼,滤饼经洗涤烘干即得正磷酸铁粉；所述的钴镍铜精矿的回收是将上述正磷酸铁粉的回收中固液分离后得到的滤液进行取样分析，检测溶液中贵重金属元素含量即[Co2+]、[Ni2+]、[Cu2+]、[Pb2+]、[Zn2+]、[Cd2+]、[Cr3+]和[Hg2+]的摩尔浓度；在滤液中加入碳酸氢铵溶液至滤液的pH值为5.60，同时用福美钠S.D.D作沉淀剂沉淀贵重金属Me，搅拌反应55‑70min停止，然后打入隔膜压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼，滤饼按液固质量比3‑5:1的比例加入清水，搅拌，加入烧碱片，至料浆的pH值达到12，反应30‑40分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼，滤饼经洗涤烘干后即得钴镍铜精矿；所述的氢氧化铝产品的制取是在上述钴镍铜精矿的回收第二次固液分离后得到的滤液中加入硫酸铝直至滤液的pH值降至6.5，反应30‑50分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼洗涤烘干后即得氢氧化铝产品；所述的石膏粉的回收是在上述钴镍铜精矿的回收第一次固液分离后得到的滤液进行取样检测[Mn2+]和[Ca2+]的摩尔浓度，在滤液中加入2mol/L的碳酸氢铵溶液，碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵的摩尔量是滤液中Mn2+和Ca2+总摩尔量的两倍，保持溶液pH值为7.1‑7.3，搅拌30‑50分钟后打入隔膜压滤机进行固液分离，滤液注入另一组中和搅拌槽，滤饼按固液比1:4‑5的比例加入清水，并加入重量含量90%以上的硫酸，加入的硫酸的摩尔量与原滤液中检测出的Mn2+和Ca2+总摩尔量一致，控制pH值在4.0‑6.0，搅拌55‑65分钟后把料浆打入压滤机进行固液分离，得到滤液和滤饼，滤饼经洗涤烘干后即得工业石膏粉；所述的高纯碳酸锰粉的制备是将石膏粉的回收第二次固液分离得出的滤液，进行取样检测Mn2+的摩尔浓度，根据检测结果用2mol/L的碳酸氢铵溶液作沉淀剂沉淀Mn2+，控制pH值为7；搅拌30‑40分钟后用压滤机进行固液分离，滤液送回循环水槽，滤饼经洗涤烘干后即得高纯度碳酸锰矿粉；所述的磷酸铵镁缓释复合肥的制备是将将石膏粉的回收第一次固液分离得出的滤液，取样检测[Mg2+]的摩尔浓度，用氨水调节滤液pH值为10，并根据检测结果按公式m（NH4）2HPO4=0.83*V*[Mg2+]计算得到要加入的磷酸氢二铵的摩尔量；加入磷酸氢二铵进行反应55‑65分钟后打入压滤机进行固液分离，滤液送回循环水水槽，滤饼洗涤烘干后即得磷酸铵镁缓释复合肥。