一種電解錳陽極液的綜合回收處理方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電解錳陽極液的綜合回收處理方法，包括以下步驟：1）在電解錳陽極液中通入氨氣，不斷攪拌并調(diào)節(jié)陽極液的pH值至6~7，然后加入沉錳添加劑進(jìn)行沉錳反應(yīng)，反應(yīng)完成后對料漿進(jìn)行固液分離，得到濾液和含錳濾渣；2）向步驟1）得到的濾液中加入沉鎂添加劑并繼續(xù)攪拌，同時向濾液中鼓氣吹脫；3）將步驟2）吹脫后的料漿固液分離，得到含鎂濾渣和濾液，濾液回收利用。本發(fā)明專利技術(shù)的工藝過程中，電解錳陽極液中的錳生成碳酸錳可以代替目前的雙飛粉；吹脫出來的氣體中含有氨氣，可以用于中和下一批待處理的電解錳陽極液，或者直接通入水中回收氨，回收的氨可用于浸出車間或電解車間，從而使陽極液中的銨得到再利用。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種電解錳陽極液的綜合回收處理方法
本專利技術(shù)屬于有色金屬濕法冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種電解錳陽極液的綜合回收處理方法。
技術(shù)介紹
在目前電解錳工業(yè)生產(chǎn)中，由于溶液體系的循環(huán)使用，導(dǎo)致體系的MgSO4累計達(dá)到150g/L以上，這給生產(chǎn)帶來了很多困難，如：（1）使電解液的粘度、密度增加，導(dǎo)電率下降，造成電解液中的離子擴(kuò)散受到妨礙，槽電壓上升；（2）影響錳產(chǎn)品的純度和品質(zhì)；（3）在電極、設(shè)備和管道中不規(guī)則地析出物質(zhì)，嚴(yán)重的會堵塞生產(chǎn)輸送管道，給操作帶來很大的困難，甚至影響正常生產(chǎn)。國內(nèi)許多研究工作者提出了一些電解錳體系中除鎂的方法。有化學(xué)沉淀方法，如劉洪鋼等人[氟化錳沉淀脫除還原氧化錳礦浸出液中鈣鎂[J].礦冶,2007,16(4):25-28.]選用MnF2作為沉淀劑，對含MnSO4浸出溶液進(jìn)行除鎂試驗，鈣和鎂的沉淀率分別達(dá)到96%和99%。有物理結(jié)晶方法，如伍福智等人[酸解法制備硫酸錳的研究[J].無機(jī)鹽工業(yè),1994,(5):44-46.]根據(jù)MgSO4與MnSO4的溶解度差異較大的特點，采用升溫結(jié)晶法實現(xiàn)硫酸錳與硫酸鎂的分離。混合溶液體系在100℃時結(jié)晶析出MnSO4·H2O晶體，母液繼續(xù)蒸發(fā)至一定濃度后，降至室溫(20℃左右)，靜置結(jié)晶，過濾即可分離去除MgSO4·7H2O及MgSO4·6H2O。以上方法，都是單一方面考慮除鎂效果，實際上由于溶液中還含有較高濃度的硫酸錳、硫酸銨等物質(zhì)，在除鎂的過程中，錳有可能跟隨鎂的走向而損失，硫酸銨也會在溶液中結(jié)晶。這樣不僅造成一定的資源浪費，而且?guī)磔^大的環(huán)保壓力。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電解錳陽極液的綜合回收處理方法，該方法通過在電解錳陽極液中通入氨氣調(diào)節(jié)pH值，然后加入錳沉淀劑，實現(xiàn)錳的分離回收；再通過通入氣體吹脫和加入鎂沉淀劑，實現(xiàn)銨的回收和鎂的分離。最后得到的濾液含有非常少的硫酸鹽，可以作為浸出車間補充液。整個工藝實現(xiàn)了錳、鎂、銨的綜合處理，具有非常重要的實際意義。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出的技術(shù)方案為：一種電解錳陽極液的綜合回收處理方法，包括以下步驟：1）在電解錳陽極液中通入氨氣，不斷攪拌并調(diào)節(jié)陽極液的pH值至6~7，然后加入沉錳添加劑進(jìn)行沉錳反應(yīng)，反應(yīng)完成后對料漿進(jìn)行固液分離，得到濾液和含錳濾渣；2）向步驟1）得到的濾液中加入沉鎂添加劑并繼續(xù)攪拌，同時向濾液中鼓氣吹脫；3）將步驟2）吹脫后的料漿固液分離，濾渣為含鈣硫酸鹽和鎂的水合沉淀，濾液作為浸出車間補充液回收利用。上述的綜合回收處理方法，優(yōu)選的，所述步驟1）中，待處理的電解錳陽極液中MnSO4濃度為30g/L~45g/L，MgSO4濃度為120g/L~200g/L，(NH4)2SO4濃度70g/L~90g/L。上述的綜合回收處理方法，優(yōu)選的，所述步驟1）中，沉錳添加劑為二氧化碳、碳酸銨和碳酸氫銨中的一種或幾種。進(jìn)一步優(yōu)選的，沉錳添加劑為碳酸氫銨，因為碳酸氫銨是比較穩(wěn)定且非常容易獲得的物質(zhì)，在化學(xué)沉淀過程中，與錳的化學(xué)反應(yīng)效果較好。上述的綜合回收處理方法，優(yōu)選的，所述步驟1）中，沉錳添加劑的加入量為使電解錳陽極液中Mn2+完全轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀的理論量的1~1.3倍。進(jìn)一步優(yōu)選的，沉錳添加劑的加入量為使電解錳陽極液中Mn2+完全轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀的理論量的1.1倍。沉錳添加劑稍微過量，有利于溶液中錳沉淀完全。過量的碳酸銨或碳酸氫銨在后續(xù)吹脫時，都分解成氨氣而回收利用。因此，不會影響到溶液的后處理。上述的綜合回收處理方法，優(yōu)選的，所述步驟1）中，沉錳反應(yīng)的時間為45min~120min。進(jìn)一步優(yōu)選的，沉錳反應(yīng)的時間為60min。由于碳酸氫根存在一個水解平衡，只有釋放的CO32-才能和Mn2+反應(yīng)，因此需要一定的化學(xué)反應(yīng)時間。上述的綜合回收處理方法，優(yōu)選的，所述步驟2）中，沉鎂添加劑為Ca(OH)2、CaO和CaO水乳液中的一種或幾種。進(jìn)一步優(yōu)選的，沉鎂添加劑為CaO水乳液。由于硫酸鎂和Ca(OH)2能反應(yīng)生成硫酸鈣、氫氧化鎂的混合沉淀，化學(xué)反應(yīng)的趨勢很大，生成的沉淀基本不溶于水，起到較好的固化效果，所以選擇Ca(OH)2做沉淀劑。優(yōu)選為CaO水乳液是因為其在市場上最容易獲得，價格較低廉。上述的綜合回收處理方法，優(yōu)選的，所述步驟2）中，沉鎂添加劑的加入量以Ca元素計算，Ca元素與電解錳陽極液中Mg2+的摩爾比為2~4：1。更進(jìn)一步優(yōu)選的，Ca元素與電解錳陽極液中Mg2+的摩爾比為3：1。除了沉鎂外，還有硫酸銨也會和Ca(OH)2、CaO和CaO水乳液中反應(yīng)生成硫酸鈣、氨氣、水，因此，添加的沉淀劑是需要過量。上述的綜合回收處理方法，優(yōu)選的，所述步驟2）中，鼓氣吹脫過程中，向濾液中鼓入的氣體為空氣、氧氣或氮氣；鼓氣吹脫的時間為120~240min。鼓氣主要是帶出溶液中的殘留氨氣，由于材料易得，所以進(jìn)一步優(yōu)選的氣體為空氣。吹脫后的氣體中含有氨氣，可以用于調(diào)節(jié)下一批的電解錳陽極液的pH值，或者直接通入水中回收氨。將吹脫后的氣體用于調(diào)節(jié)下一批的電解錳陽極液的pH值，實現(xiàn)了氨氣的內(nèi)部循環(huán)使用，減少了生產(chǎn)成本。通入氨氣，是中和陽極液中的硫酸，使溶液的pH升高到6~7，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4。多余吹脫氣體中的氨氣可以用水直接吸收達(dá)到回收氨的目的，回收的氨用于電解或浸出車間。上述的綜合回收處理方法，優(yōu)選的，所述步驟1）中，固液分離的方式為重力分離、壓濾分離和離心分離中的一種或幾種。上述的綜合回收處理方法，優(yōu)選的，所述步驟3）中，固液分離的方式為壓濾分離。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的優(yōu)點在于：1）本專利技術(shù)的工藝過程中，電解錳陽極液中的錳生成碳酸錳，回收率高，回收的錳可以代替目前的雙飛粉。2）本專利技術(shù)的工藝過程中，吹脫出來的氣體中含有氨氣，可以用于中和下一批待處理的電解錳陽極液，從而使陽極液中的銨得到循環(huán)使用；或者將吹脫出來的氣體通入水中回收氨，回收的氨可用于浸出車間或電解車間，從而使陽極液中的銨得到再利用。3）本專利技術(shù)的工藝過程中，最終獲得的濾液中，MnSO4濃度為0.05g/L~1g/L，MgSO4濃度0.5g/L~35g/L，(NH4)2SO4濃度0.2g/L~5g/L。相對于未處理的電解錳陽極液，95%以上的硫酸鹽都被分離，溶液中只殘留的微量成分，濾液可以作為浸出車間補充液得到回收利用。4）本專利技術(shù)的工藝過程中，錳的回收率達(dá)到99.5%以上，鎂的除去率達(dá)到82.3%以上，銨的回收率達(dá)到95%以上，錳和銨得到循環(huán)利用，濾液同樣得到回收利用，只有鎂固化外排。5）本專利技術(shù)的工藝過程中添加的沉淀劑價格低廉，生產(chǎn)成本低。具體實施方式為了便于理解本專利技術(shù)，下文將結(jié)合較佳的實施例對本專利技術(shù)作更全面、細(xì)致地描述，但本專利技術(shù)的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實施例。除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。除有特別說明，本專利技術(shù)中用到的各種試劑、原料均為可以從市場上購買的商品或者可以通過公知的方法制得的產(chǎn)品。實施例1：一種本專利技術(shù)的電解錳陽極液的綜合回收處理方法，包括以下步驟：1）往浸出槽內(nèi)加入400mL電解錳返回陽極液（該陽極液中MnSO4濃度為38.16g/L本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種電解錳陽極液的綜合回收處理方法，其特征在于，包括以下步驟：1）在電解錳陽極液中通入氨氣，不斷攪拌并調(diào)節(jié)陽極液的pH值至6~7，然后加入沉錳添加劑進(jìn)行沉錳反應(yīng)，反應(yīng)完成后對料漿進(jìn)行固液分離，得到濾液和含錳濾渣；2）向步驟1）得到的濾液中加入沉鎂添加劑并繼續(xù)攪拌，同時向濾液中鼓氣吹脫；3）將步驟2）吹脫后的料漿固液分離，得到含鎂濾渣和濾液，濾液回收利用。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電解錳陽極液的綜合回收處理方法，其特征在于，包括以下步驟：1)在電解錳陽極液中通入氨氣，不斷攪拌并調(diào)節(jié)陽極液的pH值至6～7，然后加入沉錳添加劑進(jìn)行沉錳反應(yīng)，反應(yīng)完成后對料漿進(jìn)行固液分離，得到濾液和含錳濾渣；待處理的電解錳陽極液中MnSO4濃度為30g/L～45g/L，MgSO4濃度為120g/L～200g/L，(NH4)2SO4濃度70g/L～90g/L；沉錳添加劑的加入量為使電解錳陽極液中Mn2+完全轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀的理論量的1～1.3倍；2)向步驟1)得到的濾液中加入沉鎂添加劑并繼續(xù)攪拌，同時向濾液中鼓氣吹脫；其中，沉鎂添加劑為Ca(OH)2、CaO和CaO水乳液中的一種或幾種；鼓氣吹脫過程中，向濾液中鼓入的氣體為空氣、氧氣或氮氣；鼓氣吹脫的時間為120～240min；吹脫后的氣體用于調(diào)節(jié)下一批的電解錳陽極...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：熊雪良，李重洋，何利民，葉萬奇，劉雪瑩，楊智，唐三川，
申請(專利權(quán))人：長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖南;43