【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及錳礦產(chǎn)資源的提取技術(shù)，具體涉及一種渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，屬于冶金、礦物處理領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
1、隨著新能源儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，錳的需求量日益增長(zhǎng)。在高品位錳礦資源逐漸減少的背景下，低品位菱錳礦的開發(fā)變得尤為迫切。目前，錳礦的浸出方法主要包括直接酸浸法、二氧化硫浸取法、微生物法和預(yù)焙燒浸取法。直接酸浸法和二氧化硫浸取法面臨的主要問題是含硫錳渣的處理難題，這些渣中硫含量在5wt%~18wt%之間，難以作為建材原料和石膏原料，只能作為水泥摻料進(jìn)行小規(guī)模消納。微生物浸礦法對(duì)環(huán)境條件要求較高，目前還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。預(yù)焙燒浸礦法不僅能增強(qiáng)活化作用，還能去除某些揮發(fā)性物質(zhì)，并引起有效成分相變。在低品位錳礦的開發(fā)利用中，面臨的兩個(gè)主要問題是錳渣的處置與資源化利用問題以及礦石品位過低導(dǎo)致的硫酸浸取成本問題。傳統(tǒng)硫酸浸取法產(chǎn)生的錳渣含硫量在5%-18%之間，不符合水泥行業(yè)直接利用的要求（要求含硫<3%或含硫>30%），需要經(jīng)過焙燒脫硫后才能用于水泥生產(chǎn)，這導(dǎo)致成本大幅增加。同時(shí)，由于礦石品味過低，硫酸浸取得到的硫酸錳濃度太低，后續(xù)提純結(jié)晶的成本也相應(yīng)提高。
2、在這個(gè)行業(yè)形勢(shì)下，國(guó)內(nèi)錳企業(yè)面臨艱難的選擇：進(jìn)口高品位錳礦雖然生產(chǎn)成本低，但礦源生產(chǎn)無(wú)法得到穩(wěn)定保障；而開采利用國(guó)內(nèi)的貧礦，綜合成本居高不下，盈利艱難。因此，利用開發(fā)成本低、渣負(fù)擔(dān)輕的新技術(shù)，對(duì)于低品位菱錳礦的開發(fā)，是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時(shí)代需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)目前
2、本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案具體如下：
3、一種渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，包括如下步驟：
4、s1.以低品位菱錳礦為原料，預(yù)處理后加入乙酸溶液，充分?jǐn)嚢璨⒃诩訜釛l件下進(jìn)行浸出反應(yīng)，利用乙酸溶液易與錳鹽和錳氧化物反應(yīng)生成乙酸錳溶液的特性，完成反應(yīng)后進(jìn)行固液分離，分離出液相乙酸錳母液和固相不含硫錳渣；
5、s2.根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理，并利用乙酸易于揮發(fā)的特性，向步驟s1得到的乙酸錳母液中加入硫酸進(jìn)行反應(yīng)，以再生乙酸并同時(shí)生成硫酸錳溶液，乙酸汽化后被冷凝回收并循環(huán)用于浸礦過程，硫酸錳在加熱過程中結(jié)晶析出，作為最終產(chǎn)品。
6、進(jìn)一步地，步驟s1中，預(yù)處理為研磨或/和焙燒，菱錳礦在研磨成粉后采用焙燒預(yù)處理，能進(jìn)一步提高錳的浸出率。
7、進(jìn)一步地，焙燒在回轉(zhuǎn)式氣氛爐中進(jìn)行，焙燒溫度為500~700℃，焙燒時(shí)間為1.5~3h。
8、進(jìn)一步地，步驟s1中，浸出反應(yīng)在密閉夾套攪拌釜中進(jìn)行，加熱溫度為40~60℃，加熱時(shí)間為5~6h。
9、進(jìn)一步地，步驟s1中，乙酸溶液與菱錳礦的液固質(zhì)量比為2.0~3.0，乙酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%~50%，乙酸與菱錳礦中錳的物質(zhì)的量之比為10~15。
10、進(jìn)一步地，步驟s2中，加入的硫酸與乙酸根的物質(zhì)的量之比為0.5~0.6。
11、進(jìn)一步地，步驟s2中，硫酸為濃硫酸。
12、進(jìn)一步地，步驟s2中，反應(yīng)在蒸發(fā)器中進(jìn)行，蒸發(fā)過程控制ph低于2。
13、進(jìn)一步地，蒸發(fā)器為減壓蒸發(fā)器，真空度為-0.1~0.05mpa，蒸發(fā)溫度為50℃~60℃，蒸發(fā)時(shí)間為0.5~2小時(shí)。
14、進(jìn)一步地，步驟s2中，冷凝回收采用的裝置為噴淋塔。
15、本專利技術(shù)的有益效果在于：
16、本專利技術(shù)通過乙酸與硫酸錳的相互作用，實(shí)現(xiàn)了從低品位菱錳礦中高效提取硫酸錳的目的。在本專利技術(shù)中，硫酸不與錳礦直接接觸，錳渣不含硫，有利于資源化利用，能顯著降低錳渣的處置成本；渣中殘余的酸可以通過石灰水中和實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定存在，避免了二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。乙酸在本專利技術(shù)中實(shí)現(xiàn)了循環(huán)利用，通過乙酸的回收利用，降低了生產(chǎn)成本，還提高了資源利用率，使得本專利技術(shù)的方法特別適合于低品位菱錳礦的提錳過程。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，步驟S1中，所述預(yù)處理為研磨或/和焙燒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，所述焙燒在回轉(zhuǎn)式氣氛爐中進(jìn)行，焙燒溫度為500~700℃，焙燒時(shí)間為1.5~3h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，步驟S1中，所述浸出反應(yīng)在密閉夾套攪拌釜中進(jìn)行，加熱溫度為40~60℃，加熱時(shí)間為5~6h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，步驟S1中，乙酸溶液與菱錳礦的液固質(zhì)量比為2.0~3.0，乙酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%~50%，乙酸與菱錳礦中錳的物質(zhì)的量之比為10~15。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，步驟S2中，加入的硫酸與乙酸根的物質(zhì)的量之比為0.5~0.6。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，步驟S2中，所述反應(yīng)在蒸發(fā)器中進(jìn)行，蒸發(fā)過程控制pH低于2。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，所述蒸發(fā)器為減壓蒸發(fā)器，真空度為-0.1~0.05?MPa，蒸發(fā)溫度為50℃~60℃，蒸發(fā)時(shí)間為0.5~2小時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，步驟S2中，所述冷凝回收采用的裝置為噴淋塔。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，步驟s1中，所述預(yù)處理為研磨或/和焙燒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，所述焙燒在回轉(zhuǎn)式氣氛爐中進(jìn)行，焙燒溫度為500~700℃，焙燒時(shí)間為1.5~3h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，步驟s1中，所述浸出反應(yīng)在密閉夾套攪拌釜中進(jìn)行，加熱溫度為40~60℃，加熱時(shí)間為5~6h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣不含硫的低品位菱錳礦制硫酸錳的方法，其特征在于，步驟s1中，乙酸溶液與菱錳礦的液固質(zhì)量比為2.0~3.0，乙酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%~50%，乙酸與菱錳礦中錳的物質(zhì)的量之比為...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張俊豐，王詩(shī)溶，陳玨錫，段江龍，曹靖，汪形艷，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湘潭大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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