[发明专利]一种低品位碳酸锰矿中锰、铁同步资源化利用的方法

摘要

本发明提供一种低品位碳酸锰矿中锰、铁同步资源化利用的方法，利用硫酸溶液浸出低品位碳酸锰矿中的锰和铁，得到含有硫酸锰和硫酸亚铁的溶液，然后采用不同方法对锰和铁分别进行回收。对于锰而言，通过电解硫酸锰溶液的方式获得金属锰，同时得到含有硫酸的阳极液，阳极液返回浸出步骤浸出碳酸锰矿中的锰，实现了锰资源浸出‑电解回收体系的酸平衡；对于铁而言，首先通过黄铵铁矾沉淀的形式从硫酸锰溶液中分离出铁，然后通过热解的形式得到三氧化二铁/四氧化三铁产品。本发明解决低品位碳酸锰矿中铁含量高、难以资源化利用的问题，并实现低品位碳酸锰矿中锰、铁的同步资源化利用。

主权项

1.一种低品位碳酸锰矿中锰、铁同步资源化利用的方法，其特征在于包括如下工艺步骤：（1）一批次浸出：以低品位的碳酸锰矿与电解锰生产用电解阳极液配制锰矿浆，利用阳极液中的硫酸同步浸出所述碳酸锰矿中的锰和铁，得到含有硫酸锰、硫酸亚铁及矿渣的浆液，充分浸出后进行固液分离，得到矿渣和分离液；（2）一批次除铁：在步骤（1）所得分离液中加入氧化剂，分离液中的硫酸亚铁氧化为硫酸铁，硫酸铁与来自电解阳极液中的硫酸铵反应生成黄铵铁矾，充分转化反应后进行固液分离，得到黄铵铁矾渣和分离液；（3）二批次浸出：将一批次浸出中电解阳极液体积用量50%且误差不大于10%的电解阳极液和步骤（2）中的全部分离液混合，与一批次浸出中所述低品位碳酸锰矿质量用量50%且误差不大于10%的低品位碳酸锰矿配制锰矿浆，同步浸出所述碳酸锰矿中的锰和铁，得到含有硫酸锰、硫酸亚铁及矿渣的浆液，充分浸出后进行固液分离，得到矿渣和分离液；（4）二批次除铁：在步骤（3）所得分离液中加入氧化剂，使分离液中的硫酸亚铁氧化为硫酸铁，硫酸铁与来自电解阳极液中的硫酸铵反应生成黄铵铁矾，充分转化反应后进行固液分离，得到黄铵铁矾渣和分离液；（5）黄铵铁矾热解：将（2）和（4）所得黄铵铁矾渣集中，经洗涤、干燥处理后，先于300~450℃进行低温热解，产生的氨气排出，经低温热解后再于650~950℃进行高温热解制备三氧化二铁产品和二氧化硫气体，或于1000~1250℃进行高温热解制备四氧化三铁产品和二氧化硫气体；（6）气体资源化；将步骤（5）产生的氨气用水吸收制成氨水，产生的二氧化硫经催化氧化转化为三氧化硫；（7）中和除铝：利用步骤（6）所得氨水调节步骤（4）所得分离液pH至5~7，使溶液中的铝离子转化为氢氧化铝，充分转化反应后进行固液分离，得到氢氧化铝渣和分离液；（8）除重金属：在步骤（7）所得分离液中加入硫化剂，与分离液中的重金属反应生成硫化物沉淀，充分反应沉淀后进行固液分离，得到硫化物渣和分离液；（9）锰回收：在将步骤（8）所得分离液中加入抗氧化剂进行电解，得到电解锰并产生含有硫酸的电解阳极液；（10）电解阳极液的返回：将步骤（9）所得电解阳极液按照步骤（3）所述的体积比例分为两部分，比例大的部分先返回到步骤（6）用于吸收三氧化硫使其转化为硫酸，之后再返回到步骤（1）配制锰矿浆，比例小的部分返回步骤（3）与步骤（2）所得溶液混合作为二批次浸出时的电解阳极液，形成循环工艺。